Planet Mars Punya Kerak Tebal dan Suhu Panas dari Radioaktivitas

Data ketinggian Mars menampilkan dataran rendah utara yang lebih rendah berwarna biru dan dataran tinggi selatan yang jauh lebih tinggi berwarna oranye dan merah. Foto: Tim Sains MOLA / Universe Today.

Seberapa tebal kerak Mars? Pertanyaan ini adalah apa yang coba dijawab oleh studi terbaru yang diterbitkan dalam Geophysical Research Letters ketika melaporkan data dari gempa berkekuatan 4,7 yang tercatat pada Mei 2022 oleh pendarat InSight NASA, yang tetap menjadi gempa terbesar yang pernah tercatat di benda planet lain. 

Ternyata, data ini membantu memberikan perkiraan ketebalan kerak global Mars, bersama dengan penemuan unik mengenai kerak di belahan utara dan selatan, dan bagaimana bagian dalam Mars menghasilkan panasnya.

“Dari gempa ini, gempa terbesar yang tercatat selama seluruh misi InSight, kami mengamati gelombang permukaan yang mengelilingi Mars hingga tiga kali,” kata Dr. Doyeon Kim , seismolog di Institut Geofisika di ETH Zurich, dan penulis utama studi.

Untuk studi tersebut, para peneliti menggunakan kombinasi data dari gempa Mei 2022 dan data yang ada tentang gravitasi dan topografi Mars untuk memperkirakan rata-rata ketebalan kerak global antara 42-56 kilometer (26-35 mil). 

Kerak paling tebal kira-kira 90 kilometer (56 mil) terletak di provinsi Tharsis, juga dikenal sebagai dataran vulkanik Tharsis , dan kerak paling tipis kira-kira 20 kilometer (12 mil) terletak di cekungan tumbukan Hellas, juga dikenal sebagai Hellas Planitia.

Sebagai konteks, ketebalan kerak global rata-rata Bumi adalah 24 kilometer (15 mil) dan ketebalan kerak Bulan, berdasarkan data seismik dari misi Apollo, adalah antara 34-43 kilometer (21-27 mil).

“Artinya, kerak Mars jauh lebih tebal daripada Bumi atau Bulan,” kata Dr. Kim.

Studi tersebut mencatat bahwa data seismik tidak ada untuk benda planet lain dan sepenuhnya didasarkan pada pengukuran dari gravitasi dan topografinya seperti yang diperkirakan oleh studi sebelumnya. 

Ketebalan kerak global rata-rata Venus diperkirakan antara 8-26 kilometer (5-16 mil), Merkurius memiliki rata-rata yang bertentangan berdasarkan beberapa penelitian antara 15-53 kilometer (9-33 mil), dan bahkan asteroid 4 Vesta saat ini diperkirakan memiliki ketebalan kerak rata-rata 24 kilometer (15 mil).

Temuan kunci lain untuk penelitian ini adalah kepadatan kerak yang sama antara belahan bumi utara dan selatan, juga dikenal sebagai dataran rendah utara dan dataran tinggi selatan, meskipun masing-masing memiliki perbedaan besar dalam ketebalan keraknya. 

Meskipun perbedaan ketebalan tidak mengejutkan berdasarkan pengamatan langsung, kepadatan yang sama memang mengejutkan. Ternyata, hal ini disebabkan kerak belahan bumi selatan meluas lebih dalam ke planet ini daripada rekan belahan bumi utaranya.

“Temuan ini sangat menarik dan mengakhiri diskusi ilmiah lama tentang asal usul dan struktur kerak Mars,” kata Dr. Kim.

Temuan kunci terakhir untuk penelitian ini melibatkan bagaimana Mars menghasilkan panasnya, yaitu melalui peluruhan unsur-unsur radioaktif, termasuk uranium, thorium, dan potasium, yang antara 50-70 persen ditemukan berada di kerak Mars. 

Para peneliti berhipotesis bahwa sejumlah besar elemen penghasil panas yang ada di kerak bumi dapat menjelaskan zona lelehan lokal (kecil) yang ada di bagian dalam Mars, yang menunjukkan bahwa Mars mungkin aktif secara geologis saat ini.

Studi ini dan temuannya adalah puncak dari lebih dari 1.300 gempa mars yang dicatat InSight selama lebih dari empat tahun di Planet Merah setelah mendarat di Elysium Planitia pada November 2018. 

Sayangnya, misi tersebut berakhir pada Desember 2022 setelah panel surya perlahan menjadi berlapis. dengan terlalu banyak debu Mars yang mencegah pesawat ruang angkasa untuk mengisi ulang, meskipun tim misi membersihkan sebagian panel surya pada Juni 2021.

Selain merekam gempa besar di benda planet lain, InSight juga merekam gempa akibat tumbukan meteorit, mengumpulkan data dari gempa mars untuk memetakan bagian dalam Mars , menggunakan sensor tekanan udaranya untuk “mendengar” suara Mars, dan bahkan mencoba mengukur suhu interior Mars sebelum tim misi menyerah setelah mereka menentukan instrumen penginderaan panas mereka, yang disebut Mole, tidak dapat menggali cukup dalam untuk mengumpulkan data yang diperlukan.

Sementara misi InSight secara resmi berakhir kurang dari enam bulan yang lalu, data yang dikirim kembali ke Bumi siap memberi para ilmuwan informasi baru selama bertahun-tahun tentang interior dan komposisi Planet Merah. 

Untuk saat ini, InSight diam-diam beristirahat di Elysium Planitia sampai (mungkin) diambil oleh astronot masa depan, karena saat ini tidak ada misi mirip InSight yang dijadwalkan untuk melakukan perjalanan ke Mars.

Penemuan baru apa yang akan dibuat para ilmuwan tentang interior Mars dalam beberapa tahun dan dekade mendatang? Hanya waktu yang akan menjawabnya, dan inilah mengapa kami sains!