Untuk studi baru, Wang dan kolaboratornya menggunakan isotop stabil dari unsur kalium (K) untuk memperkirakan keberadaan, distribusi, dan kelimpahan elemen volatil di berbagai benda planet.
Kalium adalah unsur yang cukup mudah menguap, tetapi para ilmuwan memutuskan untuk menggunakannya sebagai semacam pelacak untuk unsur dan senyawa yang lebih mudah menguap, seperti air.
Ini adalah metode yang relatif baru yang menyimpang dari upaya sebelumnya untuk menggunakan rasio kalium-terhadap-thorium (Th) yang dikumpulkan oleh penginderaan jauh dan analisis kimia untuk menentukan jumlah volatil yang pernah dimiliki Mars.
Dalam penelitian sebelumnya, anggota kelompok penelitian menggunakan metode pelacak kalium untuk mempelajari pembentukan bulan.
Wang dan timnya mengukur komposisi isotop kalium dari 20 meteorit Mars yang dikonfirmasi sebelumnya, yang dipilih untuk mewakili komposisi silikat massal di planet merah.
Dengan menggunakan pendekatan ini, para peneliti menentukan bahwa Mars kehilangan lebih banyak kalium dan volatil lainnya daripada Bumi selama pembentukannya.
Tetapi mempertahankan lebih banyak volatil ini daripada bulan dan asteroid 4-Vesta, dua benda yang jauh lebih kecil dan lebih kering daripada Bumi dan Mars.
Para peneliti menemukan korelasi yang jelas antara ukuran tubuh dan komposisi isotop kalium.
"Alasan untuk kelimpahan jauh lebih rendah dari unsur-unsur volatil dan senyawanya di planet yang berbeda daripada di meteorit primitif yang tidak berdiferensiasi telah menjadi pertanyaan lama," kata Katharina Lodders, profesor peneliti ilmu bumi dan planet di Universitas Washington.
Temuan korelasi komposisi isotop K dengan gravitasi planet adalah penemuan baru dengan implikasi kuantitatif penting untuk kapan dan bagaimana planet yang berbeda menerima dan kehilangan volatilnya.
"Meteorit Mars adalah satu-satunya sampel yang tersedia bagi kami untuk mempelajari susunan kimiawi Mars," kata Wang.
Meteorit Mars itu memiliki usia yang bervariasi dari beberapa ratus juta hingga 4 miliar tahun dan mencatat sejarah evolusi volatilitas Mars.
Melalui pengukuran isotop elemen volatil sedang, seperti kalium, ilmuwan dapat menyimpulkan tingkat penipisan volatil planet massal dan membuat perbandingan antara badan tata surya yang berbeda.
Menurut Wang, tidak dapat disangkal bahwa dulu ada air cair di permukaan Mars. Namun, banyaknya air yang pernah dimiliki Mars secara keseluruhan sulit diukur melalui penginderaan jauh dan studi penjelajah saja.
"Ada banyak model di luar sana untuk kandungan air massal Mars. Di beberapa model, Mars awal bahkan lebih basah daripada Bumi. Kami tidak percaya itu masalahnya," ujar Wang.
Zhen Tian, mahasiswa pascasarjana di laboratorium Wang dan Cendekiawan Akademi Internasional McDonnell, adalah penulis pertama makalah ini.
Rekan penelitian pascadoktoral Piers Koefoed adalah rekan penulis, seperti halnya Hannah Bloom, yang lulus dari Washington University pada tahun 2020. Wang dan Lodders adalah rekan fakultas di McDonnell Center for the Space Sciences universitas.
Ikuti Whatsapp Channel Republika
