Když magma vychází ze Země na povrch, proudí jako láva. Tyto lávové proudy je fascinující sledovat a zanechávají za sebou některé jedinečné tvary terénu a skály. Ale mnoho z toho, co je na těchto tocích fascinující, může být ukryto pod zemí, jako lávové trubky.
Tyto lávové trubice se ukazují být velmi žádoucím cílem pro průzkum na jiných světech, stejně jako jsou zde na Zemi.
Lávové trubice se tvoří, když povrch tekoucí lávy ochlazuje a tvrdne, ale láva pod ním teče dál. Je to něco jako zamrzlá řeka, která vytváří navrchu ledovou vrstvu, zatímco voda pod ní stále teče. Tekoucí láva může zůstat horká a odtékat a zanechávat jeskyni. To se děje na Zemi a může to být pro speleologa potěšení i výzva.
Ale stalo se to také na Měsíci a na Marsu a možná i kdekoli jinde, kde došlo k sopečné činnosti. Lávové trubice jsou jedinečná prostředí. Mohou poskytovat úkryt pro život nebo důkazy o mikrobiálním životě v minulosti a mohou obsahovat snadno pozorovatelné záznamy o geologické aktivitě.
To je hlavní myšlenka článku s názvem „ Základní koncept: Lávové trubice mohou být útočištěm pro starověký mimozemský život a budoucí lidské průzkumníky .“ Autorem článku je Sid Perkins, vědecký novinář, který se specializuje na vědy o Zemi a píše také o planetárních vědách. Článek je publikován v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Spojených států amerických.
Lávové trubky mohou být velmi velké, někdy dlouhé i mnoho kilometrů. Nejdelší z nich na Zemi je jeskyně Kazamura na Havaji. Je 65,5 kilometrů (40,7 mil) dlouhá. Je také nejhlubší.
Jeskyně Kazamura je nejdelší lávová trubice na Zemi. Vyznačuje se výmluvným klenutým stropem z lávových trubic a dno tvořila kůra bývalého lávového jezera, které se při vypouštění jezera zhroutilo dovnitř. Autor obrázku: Dave Bunnell / Under Earth Images – Vlastní práce, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48891612
Existuje spousta důkazů, že se na Měsíci a na Marsu vytvořily lávové trubice.
V roce 2009 pořídila sonda NASA Lunar Reconnaissance Orbiter snímky střešního okna otevírajícího se do lávového tubusu v Marius Hills kraj. O několik let později zahlédl indický lunární orbiter Chandrayaan-1 další lávové trubice. Poměrně rychle se lidé začali zajímat o zkoumání těchto jedinečných tvarů terénu. Existovaly také určité dohady o jejich vhodnosti k bydlení.
Zhroucený světlík na lávové trubici v oblasti Marius Hills na Měsíci, jak jej zobrazila sonda NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. Obrazový kredit: NASA/GSFC
Snímek částečně zhroucené lávové trubice poblíž měsíčního rovníku, zachycený indickým měsíčním orbiterem Chandrayaan-1. Obrazový kredit: Indian Space Applications Center
První důkazy o existenci lávových trubic na Marsu pocházejí z NASA Viking Orbiter. U sopky Alba Mons V oblasti Tharsu na Marsu zachytila Vikingova kamera snímek tvaru dlouhé trubky vysunuté nad povrch boku sopky. Toto je téměř nepopiratelně lávová trubice.
Snímek lávové trubice na Marsu Alba Mons z NASA Viking Orbiter. Obrazový kredit: NASA
Mars byl kdysi ve své minulosti vlhký a teplý a mohl hostit život. Postupem času byla zbavena atmosféry a vody a stala se mrazivou. Ale pokud tam byl život, mohl mít čas „migrovat“ do jediného zbývajícího výklenku, kde by mohl přežít. Na Marsu to může znamenat lávové trubice.
To z nich dělá tak žádoucí průzkumné cíle.
'Pokud Mars někdy hostil život, mohl se přesunout do takového útočiště, jak se planeta vyvíjela a podmínky na povrchu byly stále drsnější,' napsal Perkins ve svém článku. „Někteří výzkumníci skutečně naznačují, že v podzemních útočištích Rudé planety může ještě přetrvávat mikrobiální život. „Na Marsu a dalších místech mají lávové trubice potenciál způsobit rozdíl mezi životem a smrtí,“ řekl Pascal Lee, planetární výzkumník z NASA Ames Research Center v Mountain View, CA.
Ale úkol prozkoumat tyto trubky je obtížný. Musel by to udělat robot, alespoň zpočátku. Který astronaut by chtěl vlézt do lávové trubice na Marsu, aniž by věděl, jak stabilní a bezpečný může být? Každý, kdo je ochotný podstoupit toto riziko, aniž by chápal, do čeho se pouští, by pravděpodobně stejně neprošel výcvikem astronautů.
Ilustrace podélného řezu marťanskou lávovou jámou. Jedná se o potenciálně nebezpečná prostředí, lépe prozkoumaná roboty než lidmi. Autor Melissausburn – Vlastní dílo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31385296
I na Zemi jsou jeskyně nebezpečné. Jejich zkoumání vyžaduje speciální sadu dovedností. Riskovat život astronauta pravděpodobně nepřichází v úvahu.
Ale jaký robot by to dokázal?
Nejlepší způsob, jak se k těmto lávovým trubicím dostat, je přes takzvané „světlíky“. To je otvor v horní části tubusu, kde se zhroutil strop. To umožňuje přístup k trubce bez jakéhokoli problematického, komplikovaného vrtacího manévru.
Laura Kerber je geoložka v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA v Pasadeně v Kalifornii. Kerber a její kolegové navrhli použít slaňovacího robota k průzkumu lávových trubic na Měsíci a totéž by mohlo fungovat na Marsu. Robotický průzkumník se nazývá Měsíční potápěč .
The Moon Diver je skvělý koncept. Skládá se z roveru a landeru. Přesný přistávací systém by dostal plavidlo na povrch, blízko jeho cíle. Rover je připoután k přistávacímu modulu, a když se rover kutálel ke světlíku, rozehrál svůj popruh. Jakmile se rover dostal do střešního okna, pomalu se spustil do otvoru a na podlahu lávové trubky.
Čtyři panely z videoprezentace o konceptu Moon Diver. Zleva doprava: Rover je nasazen z přistávacího modulu, rover slaňuje dírou, se Zemí v pozadí, rover volně visí, když je spuštěn na podlahu. Ačkoli byl koncept vyvinut pro průzkum Měsíce, něco podobného by pravděpodobně fungovalo na Marsu. Obrazový kredit: KISSCaltech
Ale ať už je to Moon Diver, Mars Diver nebo nějaký podobný koncept, klíčové je to, co uvidí, až bude uvnitř.
Stěny lávových trubic mohou obsahovat všechny druhy důkazů o historii světa, na kterém se nacházejí, které jsou jednoduše nedosažitelné jiným způsobem.
Když astronauti Apolla navštívili Měsíc, nikdy nevrtali hlouběji než asi 2,9 metru (9,5 stop). Ale stěny světlíků a tubusů na Měsíci mohou být i desítky metrů tlusté. Mars na tom bude podobně, možná ještě exponovaněji.
Výrazné geologické vrstvy budou vystaveny snadnému studiu. Stěny lávových trubic by mohly ukazovat důkazy o obdobích proudění lávy, důkazy o obdobích intenzivních dopadů meteorů a další. Zkoumání těchto zdí může také vrhnout světlo na historii Země.
Země je velmi aktivní planeta a spousta starověkých důkazů je jednoduše vymazána veškerou geologickou aktivitou a erozí. Pokud stěny lávových trubic na Měsíci vykazují známky trvalých období dopadů meteorů – jako dobře definovaná vrstva rozmělněné horniny – lze tuto vrstvu datovat. S těmito důkazy můžeme dojít k závěru, že totéž se stalo na Zemi ve stejnou dobu.
Pokud někdy vyšleme robotickou misi na Mars, aby prozkoumala lávové trubice, o cíle nebude nouze. Astrogeologické centrum United States Geological Survey shromáždilo umístění více než 1 000 kandidátských vstupů do jeskyní na Marsu, z nichž mnohé jsou světlíky z lávových trubek. Říká se tomu Mars Global Cave Candidate Catalog.
Mnoho z jeskynních otvorů a světlíků z lávových trubek, které USGS identifikovala na Marsu, se nachází v post-vulkanické oblasti Tharsis. Na tomto obrázku je každá červená tečka kandidátským vstupem. Obrazový kredit: USGS/Mars Global Cave Candidate Catalog.
Pokud má moderní Mars vodítka ke své dávné obyvatelnosti, nejslibnějším místem pro jeho hledání by mohly být tyto lávové trubice. Hluboko pod podpovrchem planety mohl starověký jednoduchý marťanský život naposledy vzdorovat. Tam dole by byl chráněn před kosmickým zářením a škodlivými částicemi ze Slunce, které proudily dolů na planetu, bez překážek ochranné atmosféry.
Mladá Sluneční soustava byla mnohem chaotičtějším místem, když byl starověký Mars teplý a vlhký. Častější byly dopady velkých meteorů a lávové jeskyně mohly také poskytnout útočiště před nimi.
Chráněné jeskynní stěny mohou být tím nejlepším způsobem, jak najít důkazy o minulém životě na Marsu. Jak píše Perkins ve svém článku: „Takové znaky mohou zahrnovat organické chemikálie, které mohou fluoreskovat při určitých vlnových délkách světla. Nebo to mohou být viditelné zbytky biofilmů vytvořených komunitami mikrobů. Nebo pokud takové zjevné známky života chybí, mohou se v minerálech, které se vytvořily na stěnách jeskyní a poté byly zachovány, objevit jiné známky minulého života – jako jsou zkamenělá mikrobiální vlákna nebo dokonce fosilní buňky.
S každou další robotickou misí na Mars jsou návrhy našich misí propracovanější. Jak naše chápání Marsu roste, zdokonalujeme se ve výběru konkrétních oblastí a navrhování misí k prozkoumání konkrétních otázek. Další vozítko NASA na Mars, Perseverance, míří do Kráterové jezero hledat známky starověkého života. Toto místo bylo vybráno po přísném výběrovém řízení.
Je jen otázkou času, kdy bude vyslána mise na průzkum lávových trubic? Pravděpodobně. A jako obvykle bude fascinující sledovat, jak konverzace začíná nabírat na síle. Bude fascinující sledovat, s jakým druhem vozidla a technologií přijdou inovativní mozky pro misi.
A bude fascinující vidět, co odhalí v tom, co mohlo být poslední pevnůstkou starověkého marťanského života.
Více:
- Článek PNAS: Základní koncept: Lávové trubice mohou být útočištěm pro starověký mimozemský život a budoucí lidské průzkumníky
- Vesmír dnes: Tento bizarní obrázek je 3D sken sítě jeskyní ve Španělsku. Tato technologie by mohla být použita k mapování lávových trubic na Měsíci a Marsu
- Vesmír dnes: Podívejte se dolů do jámy na Marsu. Propadlá střecha lávového tubusu by mohla být dobrým místem k prozkoumání na Rudé planetě
