Ko magma priteče iz Zemlje na površje, teče kot lava. Te tokove lave je fascinantno opazovati in za seboj pustijo nekaj edinstvenih oblik in kamnin. Toda veliko tega, kar je fascinantnega pri teh tokovih, je lahko skritega pod zemljo, kot so cevi iz lave.
Te cevi lave se izkažejo za zelo zaželeno tarčo za raziskovanje drugih svetov, tako kot so tukaj na Zemlji.
Cevi iz lave nastanejo, ko se površina tekoče lave ohladi in strdi, vendar lava pod njo teče. Nekako je kot zamrznjena reka, ki na vrhu tvori ledeno plast, medtem ko voda pod njo teče. Lava, ki teče, lahko ostane vroča in odteče ter zapusti jamo. To se dogaja na Zemlji in je lahko tako veselje kot izziv za jamače.
Toda zgodilo se je tudi na Luni in na Marsu in morda kjer koli drugje, kjer je bila vulkanska dejavnost. Cevi iz lave so edinstvena okolja. Lahko nudijo zavetje za življenje ali dokaze o življenju mikrobov v preteklosti in lahko vsebujejo zlahka opazne zapise o geološki dejavnosti.
To je glavna ideja članka z naslovom » Osnovni koncept: cevi iz lave so lahko zatočišče za starodavno nezemeljsko življenje in bodoče raziskovalce ljudi .” Avtor članka je Sid Perkins, znanstveni novinar, ki je specializiran za znanosti o Zemlji, piše pa tudi o planetarnih znanostih. Članek je objavljen v Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Združenih držav Amerike.
Cevi iz lave so lahko zelo velike, včasih dolge več kilometrov. Najdaljša jama, ki jo poznamo na Zemlji, je jama Kazamura na Havajih. Dolga je 65,5 kilometra (40,7 milje). Je tudi najgloblji.
Jama Kazamura je najdaljša cev lave na Zemlji. Ima opozorilni obokan strop cevi iz lave, tla pa so bila skorja nekdanjega jezera lave, ki se je zrušila navznoter, ko se je jezero izsušilo. Zasluge slike: Dave Bunnell / Under Earth Images – lastno delo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48891612
Obstaja veliko dokazov, da so se cevi iz lave oblikovale na Luni in na Marsu.
Leta 2009 je Nasin Lunar Reconnaissance Orbiter posnel fotografije strešnega okna, ki se odpira v cev lave v Marius Hills regija. Nekaj let pozneje je indijski lunarni orbiter Chandrayaan-1 opazil več cevi lave. Precej hitro so se ljudje začeli spraševati o raziskovanju teh edinstvenih oblik zemlje. Pojavilo se je tudi nekaj domnev o njihovi primernosti za bivanje.
Zrušena svetilka na cevi iz lave v regiji Marius Hills na Luni, kot jo je posnel NASA-in Lunar Reconnaissance Orbiter. Zasluge slike: NASA/GSFC
Slika delno strnjene cevi lave blizu luninega ekvatorja, ki jo je posnel indijski lunarni orbiter Chandrayaan-1. Zasluge slike: Indijski center za vesoljske aplikacije
Prvi dokazi o ceveh lave na Marsu so prišli iz Nasinega orbiterja Viking. Pri vulkanu Alba Mons , v regiji Tharsus na Marsu, je Vikingova kamera posnela sliko oblike dolge cevi, iztisnjene nad površino boka vulkana. To je skoraj nedvomno cev lave.
Slika cevi iz lave na Marsu Alba Mons iz Nasinega orbiterja Viking. Avtor slike: NASA
Mars je bil nekoč v svoji preteklosti moker in topel in je morda gostil življenje. Sčasoma so mu odvzeli atmosfero in vodo ter postali hladni. Če pa je tam živelo življenje, se je morda imelo čas, da se »seli« v edine preostale niše, kjer bi lahko preživelo. Na Marsu bi to lahko pomenilo cevi iz lave.
Zaradi tega so tako zaželeni cilji raziskovanja.
'Če je Mars kdaj gostil življenje, se je morda preselil v takšno zatočišče, ko se je planet razvijal in površinske razmere postajale vse bolj ostre,' je zapisal Perkins v svojem članku. »Nekateri raziskovalci menijo, da lahko mikrobno življenje še ostane v podzemnih zatočiščih Rdečega planeta. 'Na Marsu in drugih mestih imajo cevi iz lave potencial, da naredijo razliko med življenjem in smrtjo,' je dejal Pascal Lee, planetarni raziskovalec v Nasinem raziskovalnem centru Ames v Mountain Viewu, Kalifornija.
Toda naloga raziskovanja teh cevi je težavna. To bi moral vsaj na začetku narediti robot. Kateri astronavt bi želel splezati v cev lave na Marsu, ne da bi vedel, kako stabilen in varen bi lahko bil? Kdor koli, ki je pripravljen tvegati, ne da bi razumel, v kaj se podaja, verjetno tako ali tako ne bi prestal skozi usposabljanje astronavtov.
Ilustracija vzdolžnega prereza marsovske jame lave. To so potencialno nevarna okolja, ki jih robot bolje raziskuje kot ljudje. Avtor Melissausburn – Lastno delo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31385296
Tudi na Zemlji so jame nevarne. Njihovo raziskovanje zahteva poseben nabor spretnosti. Tveganje astronavtovega življenja verjetno ne pride v poštev.
Toda kakšen robot bi to lahko naredil?
Najboljši način za dostop do teh cevi lave je skozi tako imenovana 'strešna okna'. To je odprtina na vrhu cevi, kjer se je strop podrl. To omogoča dostop do cevi brez problematičnega in zapletenega manevra vrtanja.
Laura Kerber je geologinja v Nasinem laboratoriju za reaktivni pogon v Pasadeni, Kalifornija. Kerber in njeni sodelavci so predlagali uporabo robota za spuščanje za raziskovanje cevi lave na Luni, ista stvar pa bi lahko delovala na Marsu. Robotski raziskovalec se imenuje Moon Diver .
Moon Diver je odličen koncept. Sestavljen je iz roverja in pristajalnega letala. Sistem za natančno pristajanje bi plovilo spravil na površje, blizu cilja. Rover je privezan na pristajalno postajo in ko se je rover kotalil proti strešnemu oknu, bi igral svoj privez. Ko je pri strešnem oknu, se je rover počasi spustil v luknjo in na tla cevi lave.
Štirje paneli iz video predstavitve koncepta Moon Diver. Od leve proti desni: Rover je razporejen iz pristajalnega modula, rover se spušča po luknji, z Zemljo v ozadju, rover prosto visi, ko je spuščen na tla. Čeprav je bil koncept razvit za raziskovanje Lune, bi nekaj podobnega verjetno delovalo na Marsu. Zasluge za sliko: KISSCaltech
Toda ne glede na to, ali gre za Moon Diver, Mars Diver ali kakšen podoben koncept, je ključna stvar, kaj bo videl, ko bo notri.
Stene cevi iz lave lahko vsebujejo vse vrste dokazov o zgodovini sveta, na katerem se nahajajo, ki so preprosto nedosegljivi na noben drug način.
Ko so astronavti Apolla obiskali Luno, niso nikoli vrtali globlje od približno 2,9 metra (9,5 ft.), vendar so stene strešnih oken in cevi na Luni lahko debele desetine metrov. Mars bo podoben, morda celo bolj izpostavljen.
Različne geološke plasti bodo izpostavljene enostavnemu preučevanju. Stene cevi iz lave bi lahko pokazale dokaze o obdobjih toka lave, dokaze obdobij intenzivnih udarcev meteorjev in še več. Preučevanje teh sten lahko osvetli tudi zgodovino Zemlje.
Zemlja je zelo aktiven planet in veliko starodavnih dokazov je preprosto izbrisanih zaradi vse geološke dejavnosti in erozije. Če stene cevi iz lave na Luni kažejo dokaze o trajnih obdobjih meteorskih udarcev – kot je dobro opredeljena plast zdrobljene kamnine – je mogoče to plast datirati. S temi dokazi lahko sklepamo, da se je ista stvar zgodila na Zemlji ob istem času.
Če bomo kdaj poslali robotsko misijo na Mars za raziskovanje cevi lave, tarč ne bo manjkalo. Astrogeološki center Geološkega zavoda Združenih držav je zbral lokacije več kot 1000 kandidatnih vhodov v jame na Marsu, od katerih so mnogi strešna okna iz cevi iz lave. Imenuje se Katalog kandidatov za globalne jame Mars.
Številne jamske odprtine in strešna okna iz cevi iz lave, ki jih je USGS identificiral na Marsu, je v postvulkanski regiji Tharsis. Na tej sliki je vsaka rdeča pika kandidat za vhod. Zasluge slike: USGS/Mars Global Cave Candidate Catalog.
Če ima sodobni Mars namige o svoji starodavni bivalnosti, bi lahko bile te cevi lave najbolj obetavno mesto za iskanje. Globoko pod površjem planeta je starodavno preprosto marsovsko življenje morda nazadnje obstalo. Tam spodaj bi bil zaščiten pred kozmičnimi žarki in škodljivimi sončnimi delci, ki so padali na planet, neovirano z zaščitno atmosfero.
Mlado Osončje je bilo veliko bolj kaotično mesto, ko je bil starodavni Mars topel in moker. Večji udarci meteorjev so bili pogostejši in tudi jame lave so lahko zagotovile zatočišče pred njimi.
Zaščitene stene jam so morda najboljši korak za iskanje dokazov o preteklem življenju na Marsu. Kot piše Perkins v svojem članku: »Takšni znaki lahko vključujejo organske kemikalije, ki lahko fluorescirajo pod določenimi valovnimi dolžinami svetlobe. Ali pa so lahko vidni ostanki biofilmov, ki so jih ustvarile skupnosti mikrobov. Če pa takih očitnih znakov življenja ni, bi se lahko drugi znaki preteklega življenja – kot so fosilizirani mikrobni filamenti ali celo fosilne celice – pojavili v mineralih, ki so nastali na stenah jam in so se nato ohranili.
Z vsako naslednjo robotsko misijo na Mars so naši načrti misij bolj izpopolnjeni. Ko naše razumevanje Marsa raste, postajamo boljši pri izbiri določenih območij in oblikovanju misij za raziskovanje določenih vprašanj. Nasin naslednji Marsov rover, Perseverance, se odpravlja v Kratersko jezero iskati znake starodavnega življenja. Ta lokacija je bila izbrana po strogem postopku izbire.
Ali je samo vprašanje časa, kdaj bo poslana misija raziskovanja cevi lave? verjetno. In kot običajno, bo fascinantno opazovati, kako pogovor pridobiva zagon. Fascinantno bo videti, kakšna vozila in tehnologije se bodo inovativni umi zamislili za to misijo.
In fascinantno bo videti, kaj odkrijejo v tistem, kar bi lahko bilo zadnjo reduto za starodavno marsovsko življenje.
Več:
- Članek PNAS: Osnovni koncept: cevi iz lave so lahko zatočišče za starodavno nezemeljsko življenje in bodoče raziskovalce ljudi
- Vesolje danes: Ta bizarna slika je 3D skeniranje jamskega omrežja v Španiji. To tehnologijo bi lahko uporabili za kartiranje cevi iz lave na Luni in Marsu
- Vesolje danes: Poglej dol v jamo na Marsu. Vdrta streha cevi iz lave bi lahko bila dober kraj za raziskovanje na Rdečem planetu
