Asteroid Mini Mengukir Kawah di Mars

Ada pemandangan tak biasa muncul di citra (foto) kamera HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) di wahana Mars Reconaissance Orbiter (MRO) saat penyelidik Mars itu melintas di atas kawasan Aeria Terra pada 19 November 2013 lalu. Dalam citra beresolusi tinggi yang diproses secara khusus untuk mereduksi warna merah karat dari mineral besi yang mendominasi permukaan Mars, terungkap adanya tanah Mars yang baru tersibak dan terpencar kemana-mana. Pencaran tersebut bersumber dari satu titik di koordinat 3,7 LUM (lintang utara Mars) dan 53,4 BTM (bujur timur Mars). Di situ nampak sebuah cekungan bergaris tengah 30 meter yang terlihat masih segar, pertanda baru terbentuk. Pencaran tanah dijumpai menyebar di sekelilingnya dan bahkan ada yang melampar hingga sejauh 15 kilometer dari cekungan. Tak diragukan lagi, inilah kawah baru di permukaan planet merah tersebut. Dan dengan melihat ciri-ciri khasnya, tak diragukan bahwa kawah baru ini dibentuk oleh tumbukan benda langit (komet/asteroid).

Gambar 1. Kawah 30 meter di kawasan Aeria Terra (Mars) yang diabadikan pada 19 November 2013 lalu menggunakan kamera HiRISE dari wahana Mars Reconaissance Orbiter. Nampak pencaran tanah Mars disekelilingnya. Kawah ini terbentuk pada waktu kapan saja di antara bulan Juli 2010 hingga Mei 2012. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 1. Kawah 30 meter di kawasan Aeria Terra (Mars) yang diabadikan pada 19 November 2013 lalu menggunakan kamera HiRISE dari wahana Mars Reconaissance Orbiter. Nampak pencaran tanah Mars disekelilingnya. Kawah ini terbentuk pada waktu kapan saja di antara bulan Juli 2010 hingga Mei 2012. Sumber: NASA, 2014.

Inilah salah satu dari sekian banyak panorama dramatis yang pernah dipublikasikan badan antariksa AS (NASA) mengenai Mars. Meski wahana MRO telah melintas di atas lokasi kawah baru tersebut pada November 2013 silam, namun hasil analisisnya baru dipublikasikan pada awal Februari 2014. NASA sengaja menugaskan MRO untuk mencitra lokasi dimana kawah baru tersebut berada dengan instrumen HiRISE yang beresolusi tinggi (hingga 30 cm per piksel saat MRO mengorbit setinggi 300 km di atas permukaan Mars), setelah pemantauan rutin menggunakan instrumen CTX (Camera Context) yang resolusinya lebih rendah (hingga 6 meter per piksel) pada Mei 2012 menunjukkan adanya perubahan kecerlangan di lokasi tersebut saat dibandingkan dengan pemantauan yang sama di bulan Juli 2010. Perubahan kecerlangan memberi indikasi telah terjadi sesuatu di lokasi itu sehingga tanah Mars tersibak. Dan kini diketahui perubahan tersebut disebabkan oleh terbentuknya kawah baru akibat peristiwa tumbukan benda langit (komet/asteroid) yang sekaligus melontarkan tanah Mars ke sekslilingnya hingga jarak cukup jauh.

Analisis menunjukkan bahwa bila benda langit tersebut adalah asteroid, maka ia tergolong asteroid mini karena dimensinya cukup kecil. Asteroid yang berjatuhan di Mars umumnya memiliki kecepatan relatif 7 km/detik (25.200 km/jam) terhadap Mars. Jika komposisinya dianggap sama dengan komposisi asteroid yang menjadi sumber bagi meteorit akondrit di Bumi (yang memiliki massa jenis 3 gram per sentimeter kubik), jatuh di permukaan Mars yang berpasir (dengan massa jenis dianggap 11,5 gram per sentimeter kubik), jatuh dari ketinggian (altitude) 60 derajat dan dengan percepatan gravitasi di Mars hanya 38 % Bumi, maka dimensi asteroid tersebut hanyalah 90 cm bila berupa bola. Massa asteroid mini tersebut 1.140 kg dengan energi kinetik yang terlepas kala menyentuh tanah Mars mencapai 29,8 GigaJoule atau setara dengan 7,1 ton TNT. Dengan mengacu pada pemantauan rutin instrumen CTX, maka tumbukan asteroid mini tersebut terjadi dalam waktu kapanpun di antara bulan Juli 2010 hingga Mei 2012.

Gambar 2. Posisi kawah 30 meter dalam peta global permukaan Mars. Di sudut kanan atas nampak empat kawah baru (kawah A, B, C dan D) yang terungkap pada 2008 silam dan menarik perhatian karena pembentukannya juga memencarkan es murni yang semula ada di bawah tanah Mars. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari USGS.

Gambar 2. Posisi kawah 30 meter dalam peta global permukaan Mars. Di sudut kanan atas nampak empat kawah baru (kawah A, B, C dan D) yang terungkap pada 2008 silam dan menarik perhatian karena pembentukannya juga memencarkan es murni yang semula ada di bawah tanah Mars. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan peta dari USGS.

Munculnya kawah baru di Mars akibat tumbukan benda langit sejatinya sudah berkali-kali teramati oleh wahana MRO. Beberapa diantaranya menarik perhatian karena mengambil lokasi di dekat kutub utara Mars yang kaya air meski berbentuk es abadi (permafrost). Maka begitu terbentuk kawah, tanah yang tergali dan terpencar ke sekelilingnya pun banyak mengandung es murni. Seiring waktu, es yang terhambur pun tersublimasi menjadi uap air. Hal ini cukup membantu dalam memetakan deposit dan karakteristik air yang terkandung di bawah tanah Mars. Kawah terbaru di Mars tidak memperlihatkan jejak-jejak es seperti itu. Namun apa yang membuatnya menarik adalah demikian jauhnya pencaran tanah Mars yang tergali oleh proses tumbukan. Sulit untuk dibayangkan bagaimana sebuah asteroid mini yang ‘hanya’ seukuran 90 cm mampu melontarkan tanah hingga sejauh 15 km kala membentuk kawah baru ini.

Bumi

Bagaimana jika asteroid mini tersebut jatuh ke Bumi?

Nasib asteroid tersebut dapat kita simulasikan. Disini harus digarisbawahi bahwa percepatan gravitasi Bumi lebih besar ketimbang Mars dan posisinya dalam tata surya adalah demikian rupa sehingga asteroid yang jatuh ke Bumi rata-rata berkecepatan 20 km/detik (72.000 km/jam). Sehingga energi kinetiknya lebih besar, yakni setara dengan 56,7 ton TNT atau 8 kali lipat lebih besar ketimbang energi kinetik saat di Mars.

Gambar 3. Citra kawah A (diameter 4 meter) dalam resolusi lebih tinggi yang juga diambil dari kamera HiRISE wahana Mars Reconaissance Orbiter. Kawah ini terbentuk dalam waktu kapan saja di antara bulan Januari hingga September 2008. Warna putih menunjukkan pencaran es yang tergali dan terhambur bersama tanah Mars saat kawah terbentuk. Dari sebaran es ini diketahui ketebalan lapisan es di lokasi kawah tersebut sekitar 12 cm. Sumber: NASA, 2008.

Gambar 3. Citra kawah A (diameter 4 meter) dalam resolusi lebih tinggi yang juga diambil dari kamera HiRISE wahana Mars Reconaissance Orbiter. Kawah ini terbentuk dalam waktu kapan saja di antara bulan Januari hingga September 2008. Warna putih menunjukkan pencaran es yang tergali dan terhambur bersama tanah Mars saat kawah terbentuk. Dari sebaran es ini diketahui ketebalan lapisan es di lokasi kawah tersebut sekitar 12 cm. Sumber: NASA, 2008.

Namun selimut udara tebal yang menyelubungi Bumi memperlakukan asteroid tersebut demikian rupa sehingga dipaksa berpijar cemerlang dan berubah menjadi meteor-terang (fireball) kala berusaha menembus atmosfer. Meteor-terang ini mencapai puncak kecerlangannya pada ketinggian 57 km dpl (dari permukaan laut) dengan magnitudo -8,1 atau 28 kali lebih terang ketimbang planet Venus. Dengan tingkat terang sebesar itu maka ia mudah dilihat meski muncul di langit saat siang hari sekalipun. Pada ketinggian itu juga meteor-terang mulai terpecah-belah. Proses ini terus berlangsung hingga ketinggian 51 km dpl saat meteor-terang yang telah terpecah-belah itu mendadak mengalami airburst (peristiwa mirip ledakan akibat kehilangan kecepatan secara mendadak). Airburst mengakhiri riwayat meteor-terang tersebut, meski sebagian kecil di antaranya (dengan perkiraan massa sekitar 1 % massa asteroid sebelum memasuki atmosfer Bumi) mungkin lolos dari kehancuran dan melanjutkan perjalanannya untuk kemudian mendarat di permukaan Bumi sebagai keping-keping meteorit.

Dengan mudah dapat kita lihat bahwa bila asteroid mini seukuran 90 cm yang jatuh di Mars mampu melubangi permukaannya hingga menghasilkan kawah selebar 30 meter dan mencipratkan tanahnya kemana-mana, saat asteroid serupa menuju ke Bumi maka ia telah dimusnahkan jauh di ketinggian 51 km dpl dalam peristiwa airburst. Sehingga tak ada dampak berarti yang ditimbulkannya di permukaan Bumi, kecuali jatuhnya keping-keping meteorit yang relatif tak mematikan. Sekali lagi, kita harus bersyukur bahwa Bumi tempat tinggal kita dilimpahi dengan selimut udara yang demikian tebal sehingga mampu menangkal bahaya dari luar yang salah satunya berupa asteroid mini semacam itu.

Bila asteroid mini mampu menjatuhi permukaan Mars dan menyebabkan dampak sedemikian rupa, maka jelas bahwa resiko yang dihadapi planet merah ini terhadap tumbukan benda langit relatif serupa dengan Bulan. Meskipun Mars memiliki atmosfer, namun cukup tipis sehingga tak berperan banyak dalam mengurangi kecepatan awal asteroid sebelum jatuh menumbuk. Tipisnya udara Mars masakini memang mengundang tanya, mengapa bisa sepeti ini? Padahal penyelidikan termutakhir melalui robot-robot penjelajah yang pernah dan masih aktif di Mars seperti robot kembar Spirit dan opportunity serta Curiosity menunjukkan bahwa Mars purba memiliki selimut udara yang jauh lebih tebal. Demikian tebalnya sehingga atmosfer Mars purba mampu mendukung proses-proses cuaca secara penuh. Hasilnya permukaan Mars purba dipenuhi dengan genangan air baik dalam wujud sungai, danau maupun laut. Bagaimana lapisan udara Mars purba yang demikian tebal dan lebih padat dapat menyusut dramatis hingga setipis sekarang, masih menjadi pertanyaan yang menunggu jawaban.

Referensi :

Collins dkk. 2005. Earth Impact Effects Program : A Web–based Computer Program for Calculating the Regional Environmental Consequences of a Meteoroid Impact on Earth. Meteoritics & Planetary Science 40, no. 6 (2005), 817–840.

NASA Jet Propulsion Laboratory. 2014. A Spectacular New Martian Impact Crater.

Byrne dkk. 2009. Distribution of Mid-Latitude Ground Ice on Mars from New Impact Craters. Science 325 (2009), 1674-1676.

One thought on “Asteroid Mini Mengukir Kawah di Mars

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s