Mars: Cara menemukan tanda kehidupan kuno di Planet Merah
Robot penjelajah Perseverance, yang diluncurkan Nasa ke Mars musim panas ini, akan mencari tanda-tanda kehidupan masa lalu di sebuah kawah danau kuno. Tapi jika kehidupan memang pernah ada di Planet Merah, bagaimana para ilmuwan akan mengenalinya? Salah seorang ilmuwan yang memimpin proyek tersebut, Ken Williford, menjelaskan apa yang mereka cari.
Dewasa ini, Mars berbahaya bagi kehidupan. Iklimnya terlalu dingin bagi air untuk tetap cair di permukaan, dan atmosfer yang tipis meloloskan tingkat radiasi yang tinggi, berpotensi mensterilkan lapisan atas tanah. Tapi tidak selalu seperti ini. Sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu atau lebih, air mengalir di permukaan. Ia mengukir saluran yang masih terlihat sampai hari ini dan terkumpul dalam kawah. Atmosfer dengan karbon dioksida (CO2) yang lebih tebal akan menghalangi banyak radiasi berbahaya. Air adalah unsur paling umum dalam biologi, sehingga sepertinya masuk akal bila Mars kuno pernah menawarkan kondisi yang cocok untuk kehidupan. Pada tahun 1970-an, misi Viking melakukan percobaan untuk mencari mikroba di tanah Mars. Tetapi hasilnya dinilai tidak meyakinkan. Misi-misi sebelumnya menemukan bukti bahwa Mars mungkin mampu menunjang kehidupan miliaran tahun yang lalu. Pada awal 2000-an, Robot Penjelajah Mars milik Nasa ditugaskan untuk "mengikuti jalur air". Opportunity dan Spirit menemukan banyak bukti geologis yang menandakan keberadaan air dalam bentuk likuid di masa lalu. Robot penjelajah Curiosity, yang mendarat pada tahun 2012, mendapati bahwa danau yang pernah mengisi Kawah Gale - tempat ia mendarat - dapat menyokong kehidupan. Ia juga mendeteksi molekul organik (mengandung karbon) yang berfungsi sebagai 'batu bata' pembangun kehidupan. Sekarang, robot Perseverance akan menjelajahi lingkungan yang sama dengan instrumen yang dirancang untuk menguji tanda-tanda biologi. "Bisa dikatakan ini adalah misi pertama Nasa yang melakukan itu setelah Viking," kata Ken Williford, deputi ilmuwan proyek untuk misi ini, dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) Nasa di Pasadena, California. "Viking mencari kehidupan yang mungkin masih ada di Mars saat ini. Sedangkan pendekatan NASA yang terbaru ialah mengeksplorasi lingkungan kuno karena data yang kami punya menunjukkan bahwa, menurut sejarah awal planet itu, Mars bisa menyokong kehidupan selama beberapa miliar tahun pertamanya. " Perseverance akan menuju Kawah Jezero, tempat tanda-tanda keberadaan air di masa lalu jauh lebih jelas, jika dilihat dari orbit, daripada di Kawah Gale. Si robot akan mengebor batuan Mars, mengekstraksi inti bantuan, yang kemudian ditaruh dan disegel di dalam wadah lalu ditinggalkan di permukaan. Sampel akan diambil oleh robot penjelajah lain, yang dikirim di kemudian hari, lalu diluncurkan ke orbit Mars dan dikirim ke Bumi untuk dianalisis. Semua ini adalah bagian dari program kolaborasi dengan Badan Antariksa Eropa (Esa) yang disebut Mars Sample Return. Tapi si robot penjelajah juga akan melakukan banyak penelitian di permukaan Planet Merah. Jezero memiliki salah satu contoh delta terbaik di Mars. Delta adalah struktur berlapis yang terbentuk ketika sungai memasuki perairan terbuka dan mengendapkan batu, pasir, serta - kemungkinan - karbon organik. "Ada saluran sungai yang mengalir dari barat, menembus tepi kawah; dan kemudian tepat di dalam kawah, di mulut sungai, ada kipas delta cantik yang terekspos. Rencana kami adalah mendarat tepat di depan delta dan mulai menjelajah, "kata Dr Williford. Delta itu mengandung butiran pasir yang berasal dari batuan di hulu, termasuk daerah aliran sungai di barat laut. "Semen di antara butiran-butiran ini sangat menarik. Ia merekam riwayat air yang berinteraksi dengan pasir pada saat pembentukan delta di danau," kata Ken Williford. "Ini bisa menjadi habitat bagi organisme yang hidup di antara butiran-butiran pasir. Potongan bahan organik dari organisme apapun di hulu bisa terbawa ke sini." Jezero berlokasi di wilayah yang telah lama diamati para ilmuwan. Letaknya di bahu barat cekungan raksasa yang disebut Isidis, yang menunjukkan tanda-tanda terkuat akan keberadaan mineral olivin dan karbonat di planet Mars, berdasarkan pengukuran dari luar angkasa. "Mineral karbonat adalah salah satu target utama yang mendorong kami menjelajahi wilayah ini," kata Ken Williford. Stromatolites in Shark Bay, Australia Sebuah survei di Kawah Jezero oleh Dr Briony Horgan dari Purdue University, Dr Melissa Rice dari Western Washington University (keduanya juga ilmuwan dalam misi ini), dan kawan-kawan, mengungkap endapan mineral karbonat di tepi barat pantai kuno itu. Karbonat terestrial dapat menyimpan bukti kehidupan di dalam kristal mereka. Salah satu jenis struktur yang kadang-kadang bertahan adalah stromatolit. Stromatolit terbentuk ketika banyak lapisan bakteri dan sedimen terbentuk dari waktu ke waktu menjadi struktur yang lebih besar, kadang-kadang dengan bentuk kubah. Di Bumi, mereka terbentuk di sepanjang garis pantai kuno, tempat sinar matahari dan air berlimpah. Miliaran tahun yang lalu, pantai Jezero adalah tempat stromatolit dapat terbentuk - dan telah terawetkan. Perseverance akan memeriksa endapan karbonat dengan instrumen sainsnya, untuk melihat apakah stromatolit pernah terbentuk di sana. Lapisan-lapisan stromatolit berbentuk tidak beraturan dan berkerut-kerut. Perseverance akan mencari bentuk yang serupa di Mars. Sebuah instrumen bernama Sherloc menangkap gambar close-up dari batuan yang menarik dan menghasilkan peta terperinci dari mineral yang ada, termasuk semua organik. Instrumen lain yang disebut Pixl kemudian akan memberi tahu para ilmuwan komposisi unsur, atau kimiawi, dari area yang sama. Dalam kumpulan data ini, para ilmuwan akan "mencari konsentrasi unsur-unsur penting bagi kehidupan, mineral, dan molekul - termasuk bahan organik. Terutama, [ketika] hal-hal tersebut terkonsentrasi dalam bentuk yang memberi pertanda kuat akan keberadaan biologi", kata Ken Williford. Mencari benang merah dari berbagai bukti yang ada sangatlah penting; identifikasi visual saja tidak akan cukup untuk meyakinkan para ilmuwan tentang asal-usul biologis, mengingat standar yang sangat tinggi untuk mengklaim keberadaan kehidupan ekstra-terestrial. Suatu penemuan cenderung disebut sebagai kemungkinan tanda kehidupan sampai batuan dikirim ke Bumi untuk dianalisis. Tentang stromatolit, Dr. Williford menjelaskan: "Lapisan-lapisannya cenderung tidak beraturan dan berkerut, seperti yang Anda harapkan dari sekelompok mikroba yang hidup di atas satu sama lain. Semua itu bisa menjadi fosil yang dapat dilihat bahkan oleh kamera. "Tapi ketika kita melihat bentuk seperti itu dan, mungkin, satu lapisan memiliki komposisi kimiawi yang berbeda dari yang lain, tapi ada beberapa pola berulang, atau kita melihat bahan organik terkonsentrasi di lapisan tertentu — itu adalah tanda-tanda biologis yang kita harap bisa temukan." Namun Mars tidak membuka rahasianya dengan mudah. Pada 2019, para ilmuwan dari misi itu mengunjungi Australia untuk mengakrabkan diri dengan stromatolit fosil yang terbentuk 3,48 miliar tahun yang lalu di wilayah Pilbara. "Kami harus bekerja lebih keras untuk mencari [di Mars] daripada ketika kami ke Pilbara ... pengetahuan kami tentang lokasi stromatolit berasal dari banyak ahli geologi yang telah memetakan wilayah itu selama puluhan tahun," kata Ken Williford. Di Mars, ujarnya, "kami yang pertama". Dr. Briony Horgan dan rekan telah melakukan penelitian di Danau Salda, Turki, tempat pantai dan teras karbonat bisa ditemukan. Batuan di area ini memiliki komposisi yang mirip dengan batuan di Kawah Jezero. Tapi bagaimana bila robot penjelajah tidak melihat apapun yang sebesar dan sejelas stromatolit? Di Bumi, kita bisa mendeteksi fosil mikroba pada tingkat sel individu. Tapi untuk melihatnya para ilmuwan harus membuat irisan dari batuan, mengasahnya sampai setipis lembaran kertas, dan mengamatinya di bawah mikroskop. Robot penjelajah tidak bisa melakukan ini. Tapi mungkin memang tidak perlu. "Sangat jarang menemukan mikroba yang hidup sendirian," kata Dr. Williford. "Saat mereka masih hidup - jika mereka seperti mikroba di Bumi - mereka akan bergabung dalam komunitas-komunitas kecil yang membentuk struktur atau gumpalan sel yang bisa dideteksi oleh robot." Setelah menjelajah di dasar kawah, para ilmuwan akan membawa robot ke tepian kawah. Inti batuan yang diambil di sini, setelah dianalisis di Bumi, bisa memberi tahu usia tabrakan yang membentuk kawah dan usia maksimum danau itu. Tapi ada alasan lain para ilmuwan tertarik pada tepian kawah. Ketika obyek besar dari ruang angkasa menghantam batuan yang mengandung air, energi yang dihasilkan bisa membentuk sistem hidrotermal — tempat air panas mengalir melalui batuan. Air panas itu melarutkan mineral dalam batu, menyediakan bahan-bahan yang dibutuhkan untuk kehidupan. Delta di kawah Jezero adalah salah satu contoh delta yang terawetkan paling baik di Mars. "Jika itu terjadi, ia akan menjadi lingkungan penunjang kehidupan pertama di Kawah Jezero," kata Ken Williford. Bukti tersebut – bersama tanda-tanda kehidupan lain yang ada di lingkungan itu – bisa terawetkan di tepian kawah. Skenario misi terbaru juga berharap bisa membawa robot penjelajah ke wilayah Syrtis di timur laut. Wilayah itu lebih kuno dari Jezero, dan di sana diperkirakan terdapat karbonat yang terekspos — yang bisa jadi terbentuk dengan cara yang berbeda dari di kawah tersebut. Jika, pada akhir misi, tanda-tanda kehidupan di masa lalu tidak ditemukan, pencarian belum berakhir. Fokusnya akan beralih pada inti bantuan, menunggu pengiriman ke Bumi. Bagaimanapun, tetap ada prospek bahwa misi ini tidak hanya akan memunculkan pertanyaan-pertanyaan baru, tapi juga jawaban. Hasilnya bisa mengejutkan. Apapun yang ditemukan oleh Perseverance, kita berada di ambang fase baru pemahaman kita akan planet tetangga kita ini.