Teleskop Antariksa James Webb NASA Akan Mengungkap Rahasia Planet Merah

Planet Mars telah mempesona para ilmuwan selama lebih dari satu abad. Saat ini Mars adalah planet gurun yang tidak ramah dengan lapisan atmosfer karbon dioksida yang 100 kali lebih tipis daripada Bumi. Tapi pada awal sejarah tata surya, Mars pernah memiliki lautan. Teleskop Antariksa James Webb NASA yang segera diluncurkan akan mempelajari Mars demi pemahaman mendalam tentang transisi planet, dari sebuah dunia basah menjadi dunia kering, dan bagaimana perbedaan habitabilitas masa lalu dan masa kini Mars.

Atom hidrogen meloloskan diri ke luar angkasa dari lapisan teratas atmosfer Mars, sedangkan air yang mengandung atom hidrogen berat (deuterium) tetap terjebak di dalam planet. Setelah hidrogen menguap, Mars berubah dari sebuah dunia basah 4,5 miliar tahun yang lalu menjadi dunia kering saat ini.

Kredit video: NASA

Mars menjadi target studi proyek Guaranteed Time Observation (GTO) yang dipimpin oleh astronom Heidi Hammel, Wakil Presiden Universities for Research in Astronomy (AURA) di Washington, D.C. Program GTO menyediakan waktu khusus bagi para ilmuwan yang telah menjalin kerja sama dengan NASA untuk memanfaatkan kemampuan sains Webb selama tahap pengembangan. Hammel dipilih oleh NASA sebagai Ilmuwan Interdisipliner Webb pada tahun 2003. Mars akan diamati oleh Webb dari bulan Mei hingga September 2020 selama tahun pertama operasional yang disebut Cycle 1.

“Webb akan kembali melakukan pengukuran kimiawi di lapisan atmosfer Mars,” ungkap Hammel. “Yang terpenting, data Mars akan segera tersedia bagi komunitas keplanetan untuk merencanakan observasi Mars secara lebih rinci lagi melalui cycle Webb selanjutnya.”

“Kita menantikan observasi Mars oleh Webb. Saya yakin hasilnya fantastis, dengan potensi penemuan-penemuan sains terbaru,” kata Jim Green, Direktur Planetary Science Division NASA, di Markas Besar NASA, Washington, D.C.

Kelebihan dan tantangan

Mars telah dikunjungi oleh berbagai misi antariksa, lebih banyak daripada misi di planet-planet lain tata surya. Saat ini Mars diorbit oleh enam pengorbit aktif, sementara dua rover menjelajahi permukaannya. Webb memiliki beberapa kemampuan untuk melengkapi misi yang dijalankan di Mars.

Salah satu aset kunci adalah kemampuan Webb untuk mengambil foto Mars secara utuh. Sebaliknya, pengorbit membutuhkan waktu lama untuk membuat peta global Mars, yang terganggu oleh variabilitas sehari-hari, sementara rover hanya dapat mengukur satu lokasi. Kelebihan lain Webb adalah resolusi spektral tajam (kemampuan untuk mengukur perbedaan lemah pada panjang gelombang cahaya) dan atmosfer tipis yang tidak terlalu mengganggu pengukuran dibandingkan pengukuran oleh jajaran teleskop berbasis darat.

Namun observasi Mars menggunakan Webb tidak akan mudah. “Webb didesain untuk mendeteksi target yang sangat redup dalam jarak yang sangat jauh, sementara Mars adalah target yang jelas dan dekat,” jelas Geronimo Villanueva, ketua proyek GTO dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA. Oleh karena itu, observasi menggunakan Webb akan dirancang dengan seksama untuk meminimalisir kelimpahan cahaya yang diterima oleh instrumen Webb.

“Yang paling penting, observasi Mars turut menguji kemampuan Webb untuk melacak objek yang bergerak melintasi langit, faktor utama untuk menyelidiki tata surya kita,” tambah Stefanie Milam, koordinator progam penelitian tata surya menggunakan Webb dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland.

Air dan Metana

Sebagian besar kandungan air yang pernah dimiliki Mars telah lenyap seiring waktu, karena terpapar sinar ultraviolet Matahari. Para periset dapat memperkirakan berapa banyak kandungan air yang lenyap dengan mengukur kelimpahan dua wujud air yang sedikit berbeda di atmosfer Mars, yaitu air normal (H2O) dan air berat (HDO), satu atom hidrogen diganti dengan deuterium alami. Secara khusus, menghilangnya hidrogen yang lebih ringan dari waktu ke waktu, menghasilkan rasio H2O yang tidak simestris terhadap HDO, sekaligus menunjukkan berapa banyak air yang menghilang ke luar angkasa. Webb dapat mengukur rasio ini pada waktu, musim, dan lokasi yang berbeda.

Para periset yang menggunakan observatorium berbasis darat telah mendeteksi peningkatan konsentrasi gas metana dan uap air di atmosfer Mars selama musim panas di belahan utara.

Kredit video: NASA

“Dengan Webb, kita dapat memperoleh pengukuran rasio antara H2O dan HDO secara akurat, yang memungkinkan kita untuk menentukan berapa banyak kandungan air yang telah menghilang. Kita juga bisa menentukan proses pertukaran kandungan air antara kutub es, atmosfer dan permukaan,” pungkas Villanueva.

Meskipun sebagian besar kandungan air Mars saat ini terkunci di dalam es, mungkin tetap ada endapan air cair di akuifer (lapisan bawah tanah yang mengandung air). Reservoir air bawah tanah bahkan berpotensi menjadi tempat perlindungan bagi kehidupan. Gagasan yang menarik ini mendapat dukungan kuat pada tahun 2003 saat para astronom mendeteksi metana di atmosfer Mars. Metana bisa saja dihasilkan oleh bakteri, meskipun tidak menutup kemungkinan dari proses geologi. Data yang dikumpulkan Webb dapat menyediakan petunjuk baru tentang asal usul metana.

Ditulis oleh: Christine Pulliam, Space Telescope Science Institute di Baltimore, Maryland, www.nasa.gov, editor: Lynn Jenner

Sumber: NASA's James Webb Space Telescope to Reveal Secrets of the Red Planet

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa