Gempa Mars berskala besar yang direkam oleh pendarat InSight NASA menunjukkan bahwa kerak di planet Mars di beberapa tempat "tampak seperti baju besi berat", menurut sebuah studi baru.
Seismometer pendarat InSight NASA, yang misinya berakhir pada Desember 2022, menghabiskan waktu tiga tahun untuk mengukur gelombang seismik di Mars. Karyanya termasuk deteksi gempa Mars terbesar yang pernah tercatat pada Mei 2022: gempa berkekuatan 4,6 skala Richter.
Meskipun getaran di Mars hanyalah gempa rata-rata dibandingkan dengan Bumi, para ilmuwan NASA mengatakan pada saat itu bahwa ini adalah batas atas dari apa yang diperkirakan akan dilihat oleh penjelajah Mars. Gempa Mars lebih kuat dari semua yang diukur sebelum digabungkan.
"Gempa ini mengirimkan gelombang seismik kuat yang melintasi permukaan Mars," kata pemimpin penulis studi dan seismolog di Institut Geofisika di Universitas Teknologi Zurich, Doyon Kim, di aplikasi baru, diterbitkan pada 6 Mei. "Dari gempa ini, gempa terbesar yang tercatat selama seluruh misi InSight, kami mengamati gelombang permukaan yang mengelilingi Mars hingga tiga kali."
Mengukur kecepatan dan frekuensi gelombang seismik -- dan bagaimana kualitas tersebut bervariasi di seluruh Planet Merah -- memungkinkan Kim dan tim memperoleh informasi tentang struktur geologis yang mereka temui. Data baru diperoleh untuk pertanyaan seperti struktur internal kerak Mars pada kedalaman yang berbeda.
Sebelum gempa raksasa, InSight mencatat gelombang seismik serupa yang terjadi saat dua meteorit jatuh di Mars. Namun, peristiwa kosmik hanya memberikan detail dalam skala regional. Gempa bumi berkekuatan 5 poin memungkinkan untuk menjelajahi Mars lebih dalam, mengungkapkan konsekuensi yang besar.
Tim mengambil data yang diberikan oleh InSight dan menggabungkannya dengan informasi dari misi lain tentang gravitasi dan topografi Mars. Studi yang dikumpulkan telah menunjukkan kepada para ilmuwan bahwa kerak Planet Merah memiliki ketebalan yang bervariasi rata-rata dari 42 hingga 56 kilometer, tetapi bagian paling tebal dua kali lebih besar: 90 kilometer.
"Kerak Mars (rata-rata) jauh lebih tebal daripada Bumi atau Bulan," kata Kim, menambahkan bahwa benda planet yang lebih kecil di Tata Surya cenderung memiliki kerak yang lebih tebal daripada benda yang lebih besar.
Ketebalan kerak bumi bervariasi rata-rata dari 13 hingga 17 kilometer, sedangkan seismometer misi bulan Apollo tahun 1960-an dan 1970-an menentukan bahwa ketebalan kerak bulan bervariasi dari 34 hingga 43 kilometer.
Tim InSight menemukan bahwa kerak Mars paling tipis di Isis Impact Basin, sebuah kawah kuno dengan lebar sekitar 1200 kilometer. Di cekungan ini, yang terletak di perbatasan antara dataran tinggi selatan Mars yang sangat berkawah dan dataran rendah utara, ketebalan kerak Mars hanya sekitar 10 kilometer.
Namun, pada bagian tertebalnya, kerak bumi terletak sedalam 90 kilometer di wilayah Tharsis yang luas dan membentang hampir selebar Amerika Serikat dari ujung ke ujung: lebarnya sekitar 8 kilometer. Tharsis mendasari sistem kesalahan radial yang luas yang menutupi sekitar sepertiga permukaan Mars. Itu juga rumah bagi dataran vulkanik yang luas dan tiga gunung berapi terbesar di Mars.
"Kami beruntung menyaksikan gempa ini. Di Bumi, akan sulit bagi kita untuk menentukan ketebalan kerak bumi dengan bantuan gempa bumi dengan kekuatan yang sama yang terjadi di Mars, - jelas Kim. "Meskipun Mars lebih kecil dari Bumi, ia mengangkut energi seismik dengan lebih efisien." Hasil tim juga menegaskan kontras antara belahan utara dan selatan Mars. Bagian utara planet ini terdiri dari dataran rendah yang datar, sedangkan bagian selatan memiliki dataran tinggi.
Apa yang disebut "dikotomi Mars" antara utara dan selatan telah diamati oleh para astronom dan ilmuwan planet setidaknya sejak misi orbit pertama Mariner 9 NASA pada 1971-72, menurut sebuah studi peer-review. diterbitkan pada tahun 2007. Hipotesis awal tentang perbedaan ini terkait dengan komposisi batuan, kata Kim. "Satu ras akan lebih padat dari yang lain."
Namun, studi baru mengkonfirmasi bahwa komposisi trah tidak relevan di sini. Meskipun komposisi batuannya sama di kedua belahan bumi, ketebalan keraknya berbeda, dan ini menjelaskan dikotomi Mars. Berdasarkan pengamatan seismik InSight dan data gravitasi, para peneliti mengatakan mereka menunjukkan bahwa kepadatan kerak di dataran rendah utara dan dataran tinggi selatan serupa.
Kepadatan yang terdeteksi konsisten dengan pengamatan seismik InSight terhadap dampak meteorit yang disebutkan di atas, yang menunjukkan bahwa kerak bumi di utara dan selatan terbuat dari bahan yang sama. (Cara gelombang seismik menyebar melalui kerak berbatu memungkinkan para peneliti untuk menyimpulkan komposisinya).
Penemuan tim tentang kerak Mars yang tebal di beberapa tempat juga menjelaskan bagaimana planet ini menghasilkan panas, dan bagaimana hal ini berubah sepanjang sejarah Mars. Sumber utama panas dari interior Mars adalah peluruhan radioaktif unsur-unsur seperti torium, uranium, dan kalium.
Tim berteori bahwa 50% hingga 70% dari elemen penghasil panas ini berada di kerak Mars. Dengan demikian, perbedaan ketebalan kerak di Mars ini dapat menjelaskan mengapa ada wilayah lokal di planet ini di mana proses pencairan masih dapat terjadi hingga saat ini, karena titik panas ini juga mengandung lebih banyak bahan radioaktif penghasil panas.
"Penemuan ini sangat menarik dan mengakhiri perdebatan ilmiah yang panjang tentang asal usul dan struktur kerak Mars," kata Kim.
Baca juga: