WASHINGTON - Mineral yang disebut siderit yang ditemukan berlimpah di bebatuan yang dibor oleh penjelajah NASA di permukaan Mars memberikan bukti baru tentang masa lalu planet yang lebih hangat dan basah saat itu memiliki banyak air dan berpotensi menampung kehidupan.

Penjelajah Curiosity, yang mendarat di Mars pada tahun 2012 untuk menyelidiki apakah planet tetangga Bumi itu pernah mampu mendukung kehidupan mikroba, menemukan mineral tersebut dalam sampel bebatuan yang dibor di tiga lokasi pada tahun 2022 dan 2023 di dalam kawah Gale, cekungan dampak besar dengan gunung di tengahnya.

Siderit adalah mineral besi karbonat. Keberadaannya di batuan sedimen yang terbentuk miliaran tahun lalu menjadi bukti bahwa Mars pernah memiliki atmosfer padat yang kaya akan karbon dioksida, gas yang dapat menghangatkan planet melalui efek rumah kaca hingga dapat menopang keberadaan air cair di permukaannya.

Ada beberapa fitur di lanskap Mars yang ditafsirkan oleh banyak ilmuwan sebagai tanda bahwa air cair pernah mengalir di permukaannya, dengan kemungkinan adanya lautan, danau, dan sungai yang dianggap sebagai habitat bagi kehidupan mikroba di masa lalu.

Karbon dioksida adalah gas rumah kaca pengatur iklim utama di Bumi, seperti halnya di Mars dan Venus. Keberadaannya di atmosfer memerangkap panas dari matahari, sehingga menghangatkan iklim.

Sampai saat ini, bukti yang menunjukkan bahwa atmosfer Mars sebelumnya kaya akan karbon dioksida masih sangat sedikit. Hipotesisnya adalah bahwa ketika atmosfer - karena alasan yang tidak sepenuhnya dipahami - berevolusi dari tebal dan kaya akan karbon dioksida menjadi tipis dan kekurangan gas ini, karbon melalui proses geokimia terkubur di bebatuan di kerak planet sebagai mineral karbonat.

Sampel yang diperoleh Curiosity, yang mengebor 1,2 hingga 1,6 inci (3-4 sentimeter) ke dalam batu untuk mempelajari komposisi kimia dan mineralnya, memperkuat dugaan ini.

Sampel tersebut mengandung hingga 10,5% siderit menurut beratnya, sebagaimana ditentukan oleh instrumen di dalam wahana penjelajah beroda enam seukuran mobil.

"Salah satu misteri lama dalam studi evolusi dan kelayakhunian planet Mars adalah: jika sejumlah besar karbon dioksida diperlukan untuk menghangatkan planet dan menstabilkan air cair, mengapa hanya ada sedikit deteksi mineral karbonat di permukaan Mars?" kata ahli geokimia Universitas Calgary Benjamin Tutolo, seorang ilmuwan yang berpartisipasi dalam tim penjelajah Curiosity di Laboratorium Sains Mars NASA dan penulis utama studi yang diterbitkan pada hari Kamis di jurnal Science.

"Model memperkirakan bahwa mineral karbonat seharusnya tersebar luas. Namun, hingga saat ini, investigasi berbasis penjelajah dan survei orbit berbasis satelit di permukaan Mars hanya menemukan sedikit bukti keberadaannya," tambah Tutolo.

Karena batuan yang mirip dengan yang diambil sampelnya oleh penjelajah tersebut telah diidentifikasi secara global di Mars, para peneliti menduga batuan tersebut juga mengandung banyak mineral karbonat dan mungkin menyimpan sebagian besar karbon dioksida yang pernah menghangatkan Mars.

Batuan sedimen kawah Gale - batupasir dan batulumpur - diperkirakan telah diendapkan sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu, saat ini merupakan lokasi sebuah danau dan sebelum iklim Mars mengalami perubahan dramatis.

"Pergeseran permukaan Mars dari yang lebih layak huni di masa lalu, menjadi tampaknya steril saat ini, adalah bencana lingkungan terbesar yang diketahui," kata ilmuwan planet dan rekan penulis studi Edwin Kite dari Universitas Chicago dan Astera Institute.

"Kami tidak mengetahui penyebab perubahan ini, tetapi Mars memiliki atmosfer karbon dioksida yang sangat tipis saat ini, dan ada bukti bahwa atmosfer tersebut lebih tebal di masa lalu. Hal ini memberikan nilai tambah dalam memahami ke mana karbon itu pergi, jadi menemukan endapan besar yang tidak terduga dari bahan-bahan kaya karbon merupakan petunjuk baru yang penting," Kite menambahkan. Temuan penjelajah ini memberikan wawasan tentang siklus karbon di Mars kuno.

Di Bumi, gunung berapi memuntahkan karbon dioksida ke atmosfer, dan gas tersebut diserap d oleh air permukaan - terutama lautan - dan bergabung dengan unsur-unsur seperti kalsium untuk membentuk batu kapur.

Melalui proses geologi yang disebut lempeng tektonik, batu ini dipanaskan kembali dan karbon akhirnya dilepaskan lagi ke atmosfer melalui vulkanisme. Namun, Mars tidak memiliki lempeng tektonik.

"Ciri penting dari siklus karbon Mars kuno yang kami uraikan dalam penelitian ini adalah bahwa siklus tersebut tidak seimbang. Dengan kata lain, karbon dioksida yang tampaknya telah diserap ke dalam bebatuan jauh lebih banyak daripada yang kemudian dilepaskan kembali ke atmosfer," kata Tutolo.

"Model evolusi iklim Mars sekarang dapat menggabungkan analisis baru kami, dan pada gilirannya, membantu menyempurnakan peran siklus karbon yang tidak seimbang ini dalam mempertahankan, dan akhirnya kehilangan, kelayakhunian sepanjang sejarah planet Mars," tambah Tutolo.