Sekitar 3,5 miliar hingga 4 miliar tahun yang lalu, air dari curah hujan yang melimpah dan pencairan salju telah memenuhi danau dan lembah sungai – daerah permukaan yang lebih rendah dengan posisi memanjang dan dialiri sebuah sungai – menurut sebuah studi yang telah diterbitkan di jurnal Geology.
Studi ini, untuk pertama kalinya menghitung curah hujan yang terjadi pada sebuah planet. Didukung pendaratan rover Mars 2020 Perseverance di salah satu dasar danau yang penting untuk penelitian baru ini.Bagi para ahli geologi, keberadaan dasar sungai dan paleolake – cekungan danau berusia ribuan tahun – melukiskan gambaran sebuah planet dengan curah hujan yang signifikan atau pencairan dari salju. Tetapi para ilmuwan yang berspesialisasi dalam model iklim melalui komputer dari planet ini, tidak dapat mereproduksi iklim purba dengan air dalam jumlah besar yang hadir cukup lama untuk menjelaskan geologi yang diamati.
“Ini sangat penting karena 3,5 hingga 4 miliar tahun yang lalu Mars airnya melimpah. Banyak hujan atau salju mencair untuk mengisi saluran dan danau itu,” kata penulis utama Gaia Stucky de Quay, seorang rekan postdoctoral di UT Jackson School of Geosciences. “Sekarang sudah benar-benar kering. Kami mencoba untuk memahami berapa banyak air yang ada di sana dan ke mana semua itu pergi.”
Dalam studi tersebut, para peneliti menemukan bahwa curah hujan yang dipastikan, berkisar antara 4 hingga 159 meter dalam satu episode untuk mengisi danau. Dalam beberapa peristiwa, airnya cukup untuk meluap dan menembus cekungan danau. Meskipun kisarannya ini terlampau besar, tapi dapat digunakan untuk membantu dalam memahami model iklim mana yang akurat, kata Stucky de Quay.
“Model iklim mengalami kesulitan dalam menghitung jumlah air yang mencair pada waktu itu. Misalnya, keberadaan air (cair) tidak memungkinkan, tetapi itu terjadi. Ini adalah celah pengetahuan yang coba diisi oleh pekerjaan kami.” katanya.
Para ilmuwan mengamati 96 danau dengan cekungan yang terbuka dan tertutup, serta daerah aliran sungainya yang semuanya diperkirakan terbentuk antara 3,5 miliar dan 4 miliar tahun yang lalu. Danau terbuka adalah danau yang melebar dikarenakan luapan air. Sementara danau tertutup, masih utuh. Dengan menggunakan citra satelit dan topografi, mereka mengukur danau, daerah aliran sungai, volume danau, dan memperhitungkan potensi penguapan untuk mengetahui berapa banyak air yang dibutuhkan untuk mengisi danau.
Dengan mengetahui danau kuno baik yang tertutup maupun yang terbuka, serta lembah sungai yang mengaliri danau, tim dapat menentukan curah hujan minimum dan maksimum. Danau tertutup menawarkan sekilas gambaran tentang jumlah maksimum air yang bisa turun dalam satu peristiwa tanpa merusak sisi cekungan danau. Danau terbuka menunjukkan jumlah minimum air yang dibutuhkan untuk meliputi cekungan danau, menyebabkan airnya meluap dan mengalir keluar.
Dalam 13 kasus, para peneliti menemukan beberapa cekungan yang berpasangan – berisi satu cekungan tertutup dan satu cekungan terbuka yang dialiri oleh lembah sungai yang sama – yang menawarkan bukti kunci dari curah hujan maksimum dan minimum dalam satu peristiwa tunggal.
Tapi, berapa lama curah hujan atau episode pencairan salju harus berlangsung? Itulah langkah penelitian selanjutnya, kata Stucky de Quay.
Saat penelitian ini diterbitkan, NASA baru-baru ini meluncurkan Mars 2020 Perseverance Rover untuk mengunjungi kawah Jezero, yang memilki salah satu dasar dari danau terbuka yang digunakan dalam penelitian tersebut. Rekan penulis Tim Goudge, asisten profesor di Departemen Ilmu Geologi UT Jackson School, adalah penasihat ilmiah utama untuk lokasi pendaratan. Dia mengatakan bahwa data-data yang dikumpulkan oleh kawah bisa menjadi signifikan untuk menentukan berapa banyak air di Mars dan apakah ada tanda-tanda kehidupan masa lalu di planet merah tersebut.
“Studi Gaia terhadap cekungan danau tertutup dan terbuka yang diidentifikasi sebelumnya, tetapi menerapkan pendekatan baru yang cerdas untuk membatasi berapa banyak curah hujan yang dialami danau-danau ini,” kata Goudge. “Hasil ini tidak hanya membantu kami menyempurnakan pemahaman kami tentang iklim Mars kuno, tetapi juga akan menjadi sumber daya yang baik untuk menempatkan hasil dari Rover Mars 2020 Perseverance ke dalam konteks yang lebih global.”
