Ilustrasi artis tentang atmosfer tipis Mars yang kini 95 persennya berupa karbon dioksida. Pada masa awal pembentukan Mars, atmosfer planet merah itu diyakini lebih tebal dibandingkan kondisi sekarang.
Asteroid yang menubruk permukaan Mars bisa membantu planet merah itu menjadi tempat yang lebih layak huni. Asteroid itu tidak hanya membawa air ke permukaan Mars, tetapi juga bangunan kehidupan berbasis karbon.
Selain itu, jika atmosfer Mars di masa lalu kaya akan hidrogen, kehadiran asteroid itu juga bisa menumbuhkan bibit kehidupan yang membutuhkan nitrogen. Sayang, hidrogen di atmosfer Mars masa lalu hingga sekarang tidak cukup memadai untuk membentuk kehidupan seperti di Bumi.
Kesimpulan itu diperoleh melalui studi yang dilakukan peneliti dari sejumlah negara yang dipimpin Rafael Navarro-Gonzalez dari Institut Ilmu Nuklir Universitas Otonomi Nasional, Meksiko. Studi itu dipublikasikan di Journal of Geophysical Research Planets, Januari 2019.
Studi itu didasari oleh temuan senyawa nitrat NO3 oleh wahana penjelajah Mars milik Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA), Curiosity, pada 2015. Senyawa nitrat itu ditemukan di bebatuan yang ada di Kawah Gale, lubang raksasa selebar 154 kilometer yang dijelajahi robot beroda enam itu sejak 2012.
Nitrat dibentuk dari nitrogen. Nitrat sangat penting bagi kehidupan di Bumi karena senyawa itu bisa ditangkap oleh makhluk hidup di Bumi dan memasukkan ke dalam biomolekulnya, seperti asam amino. Karakteristik nitrat itu berbeda dengan gas nitrogen bebas N2 yang memiliki dua atom nitrogen yang terikat erat, lembam, dan sulit berikatan dengan atom nitrogen lain.
Sebelumnya, asal-usul senyawa nitrat itu tidak diketahui. Untuk menjejak asal-usul nitrat di Mars itu, para peneliti melakukan uji eksperimental di laboratorium. Dalam uji itu, peneliti membangun situasi saat sebuah asteroid menumpuk atmosfer Mars.
Proses uji dilakukan dengan mengisi sebuah labu dengan gas karbon dioksida, nitrogen, dan hidrogen. Karbon dioksida mengisi 95,32 persen atmosfer Mars dan nitrogen sebesar 2,7 persen. Hidrogen hanya ada dalam jumlah yang tidak signifikan.
Sinar intensitas tinggi
Selanjutnya, cahaya laser inframerah intensitas tinggi di arahkan menuju labu tersebut melewati sebuah lensa. Sinar intensitas tinggi itu akan menimbulkan gelombang kejut. Efek gelombang kejut itu sama seperti yang terjadi ketika sebuah asteroid memasuki udara Mars.
Gas yang ada dalam labu kemudian dikeluarkan dan dianalisis untuk menentukan komposisi dan tingkat fiksasi nitrogen menjadi sejumlah senyawa turunannya. ”Hasilnya, jumlah nitrat akan meningkatkan saat hidrogen dilibatkan dalam eksperimen tersebut,” kata Navarro-Gonzalez seperti dikutip Space.com, Rabu (27/3/2019).
Hasilnya, jumlah nitrat akan meningkatkan saat hidrogen dilibatkan dalam eksperimen tersebut.
NASA
Citra Permukaan Mars
Simulasi itu menjelaskan dari mana senyawa nitrat di batuan Kawah Gale berasal. Jika atmosfer Mars memiliki kandungan hidrogen yang tinggi, nitrat yang dihasilkan akibat tumbukan asteroid juga tinggi. Makin tinggi temperatur yang dihasilkan akibat gelombang kejut yang dihasilkan, jumlah nitratnya pun makin besar.
Hasil itu berlawanan dengan intuisi selama ini yaitu hidrogen bisa memicu berkurangnya oksigen di lingkungan karena pembentukan nitrat membutuhkan oksigen. ”Kehadiran hidrogen, nyatanya, memicu pendinginan yang cepat dari gas yang dipanaskan gelombang kejut, menjebak nitrogen monoksida, prekursor (senyawa yang mendahului senyawa lain) yang membentuk nitrat,” ujarnya.
Atmosfer Mars saat ini hanya setebal 1 persen dari atmosfer Bumi. Namun, 4 miliar tahun lalu, pada awal terbentuknya Mars, atmosfer Mars jauh lebih tebal dibandingkan sekarang. Atmosfer yang tebal itulah yang membuat Mars di masa lalu memiliki lautan, danau, hingga sistem aliran air.
Komposisi atmosfer Mars di masa lalu yang telah hilang itu belum dipahami dengan baik. Akan tetapi, beberapa pemodelan menunjukkan hidrogen bebas H2 mungkin telah hadir dalam jumlah besar dan menjaga Mars cukup hangat sehingga air cair tetap ada.
”Memiliki lebih banyak hidrogen sebagai gas rumah kaca di atmosfer Mars merupakan hal yang menarik, baik untuk menjaga iklim Mars agar tetap hangat maupun membantu membentuk nitrat, senyawa yang dibutuhkan makhluk hidup, hingga menjadikan Mars tempat yang layak huni,” kata peneliti lain, Jennifer Stern, ahli geokimia keplanetan di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, AS.
