Pada tahun 2016, Mars menjadi kediaman tetap tidak kurang dari lapan misi robotik, gabungan orbit, rover dan pendarat. Antara kajian luas mengenai atmosfer dan permukaan Mars, para saintis telah mempelajari banyak perkara mengenai sejarah dan evolusi planet ini. Secara khusus, mereka telah menemukan sejumlah besar bukti bahawa Mars pernah air mengalir di permukaannya.
Bukti terbaru mengenai ini dari University of Texas di Austin, di mana para penyelidik telah menghasilkan satu kajian yang memperincikan bagaimana air mendapan sedimen di wilayah Aeolis Dorsa Mars. Menurut kajian mereka, kawasan ini mengandung endapan sedimen yang luas yang bertindak sebagai catatan sejarah Marikh, memetakan pengaruh yang dimainkan oleh hakisan berasaskan air dari masa ke masa.
Kajian yang bertajuk "Fluvial Stratigraphy of Valley Fills at Aeolis Dorsa, Mars: Bukti untuk Fluktuasi Tahap Pangkalan yang Dikendalikan oleh Badan Air Hilir", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah GeoScienceWorld. Diketuai oleh Benjamin D. Cardenas - ahli geologi dengan Jackson School of Geosciences di University of Texas di Austin - pasukan meneliti data satelit wilayah Aeolis Dorsa untuk mengkaji struktur endapan sedimen.
Selama bertahun-tahun, Aeolis Dorsa menarik minat para saintis kerana mengandungi beberapa lapisan sedimen yang paling padat di Marikh, yang disimpan oleh air yang mengalir (alias deposit fluvial). Deposit ini dapat dilihat dari orbit kerana cara mereka menjalani proses yang dikenal sebagai "inversi topografi" - yang terdiri dari deposit yang mengisi saluran sungai rendah, kemudian digali untuk membuat lembah yang ditorehkan.
Secara definisi, lembah sisik adalah posisi rendah topografi yang dihasilkan oleh hakisan "sungai" - iaitu berkaitan dengan sungai atau tebing sungai. Di Bumi, lembah-lembah ini biasanya diciptakan oleh kenaikan permukaan laut, dan kemudian diisi dengan sedimen akibat turunnya permukaan laut. Ketika permukaan laut naik, lembah-lembah dipotong dari lanskap ketika perairan bergerak ke pedalaman; dan ketika permukaan laut turun, perairan yang mengendap mendapan sedimen di dalamnya.
Menurut kajian itu, proses ini telah memberi peluang kepada ahli geofizik dan saintis planet untuk mengamati catatan geologi Mars dalam tiga dimensi dan jarak yang jauh. Seperti yang diberitahu oleh Cardenas kepada Space Magazine melalui e-mel:
“Batu sedimen secara umum mencatat maklumat mengenai persekitaran tempat mereka disimpan. Simpanan aliran air (sungai) secara khusus merekodkan maklumat mengenai cara sungai berpindah secara lateral, cara sungai itu menegak secara menegak, dan bagaimana keadaan ini berubah dari masa ke masa. "
Di Bumi ini, statigrafi (iaitu susunan dan kedudukan lapisan sedimen) batuan sedimen telah digunakan oleh ahli geologi sejak beberapa generasi untuk meletakkan kekangan pada keadaan seperti apa di planet kita berbilion tahun yang lalu. Baru-baru ini dalam sejarah baru-baru ini, kajian tentang lapisan sedimen telah digunakan untuk membuat kekangan bagaimana keadaan persekitaran seperti pada badan planet lain (seperti Mars) berbilion tahun yang lalu.
Walau bagaimanapun, kebanyakan kajian ini menghasilkan data yang tidak dapat menyelesaikan kemasan sedimen pada skala sub-meter. Sebaliknya, gambar satelit telah digunakan untuk menentukan hubungan stratigrafi berskala besar, seperti corak pemendapan di sepanjang saluran air masa lalu. Dengan kata lain, kajian telah memfokuskan pada pengkatalogan keberadaan aliran air masa lalu di Marikh lebih dari apa yang berlaku sejak itu.
Seperti yang ditunjukkan oleh Cardenas, dia dan pasukannya mengambil pendekatan yang berbeda, yang menganggap bahawa Mars telah mengalami perubahan selama 3,5 miliar tahun yang lalu. Seperti yang dijelaskannya:
"Secara umum, ada anggapan bahwa banyak permukaan martian tidak begitu berbeda dengan 3,5 miliar tahun yang lalu. Kami berusaha untuk menunjukkan bahawa permukaan moden di kawasan kajian kami, Aeolis Dorsa, adalah hasil penguburan, penggalian, dan hakisan yang tidak sama, dan tidak dapat diandaikan bahawa permukaan moden mewakili permukaan kuno sama sekali. Kami benar-benar berusaha menunjukkan bahawa apa yang kita lihat hari ini, ciri-ciri yang dapat kita ukur hari ini, adalah endapan sungai, dan bukan sungai yang sebenarnya. Ini sangat mustahak untuk disedari ketika anda mula membuat tafsiran terhadap pemerhatian anda, dan ini sering kali menjadi titik yang tidak dijawab. "
Demi penyelidikan mereka, Cardenas dan pasukannya menggunakan pasangan stereo gambar beresolusi tinggi dan data topografi yang diambil oleh Context Camera (CTX) dan Eksperimen Sains Pengimejan Resolusi Tinggi (HiRISE) di atas Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Data ini kemudian digabungkan dengan Perisian Bersepadu untuk Pengimejan dan Spektrometer (ISIS) - pakej pemprosesan imej digital yang digunakan oleh Penyiasatan Geologi A.S. (USGS) - dan Ames Stereo Pipeline NASA.
Ini memproses gambar berpasangan menjadi data topografi resolusi tinggi dan model ketinggian digital (DEM) yang kemudian dibandingkan dengan data dari instrumen Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) di atas Mars Global Surveyor (MSG). Hasil akhirnya adalah satu siri DEM yang berukuran lebih tinggi dari segi resolusi daripada apa yang dihasilkan sebelumnya.
Untuk semua ini, Cardenas dan rakan-rakannya dapat mengenal pasti corak penumpukan pada endapan fluvial, mencatat perubahan gaya pemendapan, dan mencadangkan mekanisme penciptaannya. Di samping itu, pasukan memperkenalkan kaedah baru untuk mengukur arah aliran sungai yang meninggalkan simpanan ini, yang memungkinkan mereka melihat bagaimana landskap telah berubah selama beberapa miliar tahun terakhir.
"Kajian menunjukkan ada sejumlah besar air di Mars ~ 3,5 miliar tahun yang lalu, dan badan air ini meningkat dan menurun dalam jumlah yang cukup perlahan sehingga pemendapan sungai memiliki waktu untuk menyesuaikan gaya," kata Cardenas. "Ini lebih sejalan dengan perubahan iklim yang lebih lambat, dan kurang sesuai dengan peristiwa hidrologi bencana. Aeolis Dorsa terletak di sepanjang garis pantai hipotesis laut utara kuno di Marikh. Menarik untuk mencari simpanan sungai pesisir di Aeolis Dorsa, tetapi tidak membantu kita mengekang ukuran badan air (tasik, lautan, dll.) "
Pada dasarnya, Cardenas dan rakan-rakannya menyimpulkan bahawa - mirip dengan Bumi - penurunan dan kenaikan paras air di badan air yang besar memaksa pembentukan lembah paleo di kawasan kajian mereka. Dan dengan cara yang serupa dengan apa yang terjadi di Bumi hari ini, sungai-sungai yang terbentuk di kawasan pesisir sangat dipengaruhi oleh perubahan paras air badan air hilir yang besar.
Untuk beberapa waktu, telah menjadi kesimpulan yang terdahulu bahawa permukaan Mars mati, ciri-cirinya membeku pada waktunya. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh kajian ini, lanskap telah mengalami perubahan yang besar sejak kehilangan atmosfer dan permukaan air. Penemuan ini pasti akan menjadi topik yang menarik ketika kita semakin dekat untuk melancarkan misi berawak ke permukaan Martian.
