Misteri Variasi Konsentrasi Oksigen di Mars

Untuk pertama kalinya para ilmuwan berhasil mengukur perubahan berkala pada gas yang terkandung dalam udara di Kawah Gale, Mars.

Variasi musiman konsentrasi Oksigen di udara Mars. Kredit: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard
Variasi musiman konsentrasi Oksigen di udara Mars. Kredit: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard

Hasilnya ternyata cukup membingungkan: oksigen, gas yang dibutuhkan makhluk hidup di Bumi untuk bernafas, berperilaku aneh dan sukar dijelaskan lewat proses kimia yang sudah dikenal.

Pengamatan ini dilakukan selama 3 tahun Mars atau 6 tahun Bumi oleh instrumen yang dipasang pada laboratorium portabel Sample Analysis at Mars (SAM) Curiosity. Pengamatan ini bertujuan untuk mengetahui dan menganalisis komposisi udara di kawah Gale. Hasilnya, SAM bisa mengonfirmasi unsur-unsur di permukaan Mars yang ikut membentuk atmosfer Mars.

Dari hasil ini, bisa dikonfirmasi kalau atmosfer Mars memiliki komposisi karbondioksida (CO2) 95%, nitrogen (N2) 2,6%, argon (Ar) 1,9%, oksigen (O2) 0,16%, dan karbon monoksida (CO) sebanyak 0,06%. Pengamatan ini juga berhasil mengonfirmasi bagaimana unsur-unsur yang terkandung dalam udara Mars mengalami percampuran dan bersirkulasi dengan perubahan tekanan udara yang terjadi sepanjang tahun. Perubahan tekanan udara ini disebabkan oleh pembekuan gas CO2 di kutub. Akibatnya tekanan udara turun di seluruh planet setelah terjadi distribusi udara untuk menjaga kesetimbangan. Ketika CO2 menguap saat musim semi dan musim panas dan terjadi percampuran di udara Mars, tekanan kembali naik.

Pada lingkungan ini, para ilmuwan menemukan bahwa perubahan konsentrasi nitrogen dan argon mengikuti pola musim yang dapat diprediksi. Bertambah dan berkurangan konsentrasi argon dan nitrogen di kawah Gale di sepanjang tahun relatif terhadap banyaknya CO2 di udara.

Diharapkan Oksigen juga sama. Ternyata tidak demikian.

Konsentrasi gas di dalam udara justru bertambah 30% sepanjang musim semi dan musim panas dan mengalami penurunan saat musim gugur ke level yang memang sudah diprediksi oleh proses kimia yang sudah diketahui. Pola yang sama berulang setiap musim semi, Tapi, jumlah oksigen yang bertambah di atmosfer justru bervariasi, dan mengindikasikan ada proses lain yang menghasilkan dan menghabiskan oksigen.

Diduga, keanehan pada oksigen ini terjadi karena molekul CO2 dan air (H2O) melepas oksigen saat molekul-molekul ini pecah. Akibatnya terjadi kenaikan konsentrasi oksigen secara tiba-tiba. Tapi, jika ini yang terjadi, maka dibutuhkan air lima kali lebih banyak dari permukaan Mars untuk menghasilkan lebih banyak oksigen. Selain itu, proses pecahnya karbondioksida juga terlalu lambat untuk menghasilkan oksigen dengan cepat.

Pertanyaannya, bagaimana dengan berkurangnya oksigen. Apakah radiasi Matahari bisa memecah molekul oksigen jadi dua atom yang kemudian lepas ke angkasa?

Menurut para ilmuwan, hal itu tidak bisa terjadi karena setidaknya butuh 10 tahun untuk oksigen menghilang lewat proses ini.

Fakta bahwa proses yang terjadi pada oksigen tidak berulang setiap tahun menjadi pertanyaan yang belum terjawab. Tapi, para astronom menduga hal tersebut ada kaitan dengan dinamika atmosfer.

Apa yang terjadi pada oksigen di Mars ini mirip dengan yang terjadi pada metana di area kawah Gale. Metana biasanya berada dalam konsentrasi sangat rendah di kawah Gale, sehingga seharusnya tidak bisa dideteksi oleh instrumen yang dipasang di Mars. Namun demikian, Tunable Laser Spectrometer pada SAM berhasil mengukur konsentrasinya. Terungkap bahwa ketika metana mengalami peningkatan dan pengurangan konsentrasi secara berkala, terjadi peningkatan sebesar 60% saat musim panas untuk alasan yang masih belum diketahui. Bahkan peningkatan metana ini terjadi sangat tajam dan terjadi secara acak.

Penemuan variasi oksigen ini justru membuat para astronom menduga apakah ada kemiripan proses kimia yang terjadi antara oksigen dan metana. Tapi apa penyebabnya? Kita tunggu saja jawabannya.

Sumber: NASA

Tinggalkan Balasan