Medan Magnet Mars Mungkin Bertahan 200 Juta Tahun Lebih Lama dari yang Diperkirakan

Penelitian terbaru menunjukkan medan magnet Mars mungkin telah bertahan selama 200 juta tahun lebih lama dari yang diperkirakan sebelumnya.(NASA)

MEDAN magnet Mars mungkin telah bertahan 200 juta tahun lebih lama dari yang diperkirakan para ilmuwan.

Itu adalah kesimpulan dari penelitian baru yang dipimpin para ilmuwan planet di Universitas Harvard, yang mengusulkan pembalikan kutub magnet memberikan kesan salah dinamo magnetik Mars telah berhenti saat kawah besar, yang disebut basins, mulai terbentuk di planet tersebut.

Memahami apa yang terjadi pada medan magnet Mars sangat penting jika kita ingin mempelajari sejarah kuno Planet Merah.

"Kami berusaha menjawab pertanyaan-pertanyaan utama yang penting tentang bagaimana semuanya menjadi seperti sekarang ini, bahkan mengapa seluruh sistem tata surya seperti itu," kata Sarah Steele dari Harvard, yang memimpin penelitian tersebut, dalam sebuah pernyataan. 

"Medan magnet planet adalah alat terbaik kami untuk menjawab banyak pertanyaan tersebut, dan salah satu cara satu-satunya yang kami miliki untuk mempelajari inti terdalam dan sejarah awal planet."

Medan magnet planet dihasilkan efek geodinamo yang terjadi jauh di dalam planet. Sebuah planet seperti Bumi memiliki inti besi-nikel yang terdiri dari dua bagian, inti dalam yang padat dan inti luar yang cair. 

Ketika sebuah planet terestrial lahir, intinya sepenuhnya cair, dan inti dalam yang padat tumbuh seiring waktu. Saat panas mengalir dari inti dalam yang membeku, ia menghasilkan arus konveksi yang naik melalui inti luar cair yang berputar dengan sangat panas. 

Arus konveksi ini naik melalui medan magnet yang sudah ada sebelumnya, memicu arus listrik yang menginduksi medan magnetnya sendiri, kembali menyatu ke dalam medan yang sudah ada dan memperkuatnya. Inilah yang disebut geodinamo.

Namun, di dalam Mars, yang memiliki diameter sekitar setengah dari Bumi, geodinamo mendingin dengan cepat saat panas hilang dan konveksi berhenti. Saat itu terjadi, geodinamo di dalam Planet Merah terhenti dan berhenti. 

Ini memiliki dampak signifikan terhadap evolusi Mars selanjutnya. Tanpa medan magnet globalnya, Mars tidak dapat melindungi diri dari angin matahari yang mulai mengikis atmosfernya, termasuk air di Planet Merah, maupun melindungi permukaan dari radiasi kosmik yang berbahaya.

Para ilmuwan planet telah berpikir bahwa medan magnet global Mars mati lebih dari 4,1 miliar tahun yang lalu. Ini karena basins besar yang terbentuk selama periode bombardemen antara 4,1 dan 3,7 miliar tahun yang lalu tidak menyimpan catatan magnetisme yang kuat dalam batuan mereka. 

Dalam kekerasan sebuah dampak, mineral ferromagnetik dalam batuan cair dapat berbaris dengan medan magnet di sekitarnya dan, saat batuan yang dipanaskan oleh dampak perlahan mendingin, penyelarasan mineral ferromagnetik ini menjadi terkunci, memungkinkan para ilmuwan miliaran tahun kemudian untuk mempelajari medan magnet kuno. Namun, bukti dari dampak terbesar di Mars menunjukkan bahwa tidak ada medan magnet saat dampak tersebut terjadi.

Namun, Steele dan rekan-rekannya, termasuk supervisornya Roger Fu dari Harvard, berpikir bahwa para ilmuwan planet telah salah menginterpretasikan tanda-tanda tersebut. Pada tahun 2023, analisis mereka terhadap bagian dari meteorit Mars yang terkenal, Allan Hills 84001 menunjukkan ada bukti untuk pembalikan medan magnet yang tercatat oleh mineral ferromagnetik dalam meteorit tersebut.

Kini, mereka telah memperkuat klaim itu dengan pemodelan komputer yang menunjukkan bahwa kurangnya medan magnet yang tercatat pada saat pembentukan basins dampak bukan karena dinamo telah mati, melainkan karena medan magnet sedang mengalami pembalikan kutub. 

Ini terjadi di Bumi setiap beberapa ratus ribu tahun, ketika kutub magnet utara dan selatan saling bertukar; mineral ferromagnetik tidak yakin ke arah mana harus menunjuk, dan hasilnya terlihat bahwa medan magnet lemah atau tidak ada. Jika tim Steele benar, maka medan magnet global di Mars tidak hilang 4,1 miliar tahun yang lalu, tetapi bertahan setidaknya sampai 3,9 miliar tahun yang lalu.

"Kami pada dasarnya menunjukkan bahwa mungkin tidak pernah ada alasan yang baik untuk menganggap dinamo Mars mati lebih awal," kata Steele.

Meski rentang waktu ini terjadi sangat lama yang lalu, tambahan 200 juta tahun dapat memiliki konsekuensi besar bagi potensi kehidupan di Mars kuno. Ini karena waktu tersebut tumpang tindih dengan era ketika permukaan Planet Merah mulai tertutup air, bukti yang telah ditemukan oleh rover Mars NASA. 

Dengan medan magnet masih ada untuk melindungi permukaan, kehidupan mungkin memiliki kesempatan untuk dimulai dalam lingkungan yang berair tanpa dibunuh oleh radiasi dari luar angkasa.

Kemungkinan bertahannya medan magnet di Mars lebih lama dari yang diperkirakan juga memiliki dampak terhadap laju hilangnya atmosfer, yang masih berlangsung dan sedang dipantau satelit MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) NASA. 

Para ilmuwan dapat mengukur laju kehilangan atmosfer dan air dan mengekstrapolasi kembali untuk menyimpulkan seberapa tipis atmosfer Mars mungkin pernah, dan berapa banyak air yang mungkin dimiliki Mars di masa lalu. 

Jika medan magnet tidak menghilang hingga kemudian, maka kehilangan atmosfer juga dimulai lebih lambat, yang bisa berarti bahwa garis waktu ilmuwan tentang perubahan kondisi di Mars mungkin perlu sedikit diperbarui. (Space/Z-3)