Wanneer magma uit de aarde naar het oppervlak komt, het stroomt als lava. Die lavastromen zijn fascinerend om te zien, en ze laten een aantal unieke landvormen en rotsen achter. Maar veel van het fascinerende aan deze stromen kan ondergronds worden verborgen als lavabuizen.

Deze lavabuizen blijken een zeer wenselijk doelwit te zijn voor verkenning op andere werelden, net zoals ze hier op aarde zijn.

Lavabuizen worden gevormd wanneer het oppervlak van stromende lava afkoelt en hard wordt, maar de lava eronder blijft stromen. Het is een soort ijskoude rivier die bovenop een ijslaag vormt terwijl het water eronder blijft stromen. De stromende lava kan heet blijven en weglopen, een grot verlaten. Dit gebeurt op aarde, en kan zowel een genot als een uitdaging zijn voor speleologen.

Maar het is ook gebeurd op de maan, en op Mars, en misschien ergens anders waar vulkanische activiteit is geweest. Lavabuizen zijn unieke omgevingen. Ze kunnen een schuilplaats voor het leven bieden, of bewijs van microbieel leven in het verleden, en ze kunnen gemakkelijk waarneembare gegevens van geologische activiteit bevatten.

Dit is de hoofdgedachte achter een artikel met de titel "Core Concept:Lava tubes may be havens for old alien life and future human explorers." De auteur van het artikel is Sid Perkins, een wetenschapsjournalist die gespecialiseerd is in aardwetenschappen, en die ook schrijft over planetaire wetenschappen. Het artikel is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ) van de Verenigde Staten van Amerika.

Lavabuizen kunnen erg groot zijn, soms vele kilometers lang. De langste die we op aarde kennen, is de Kazamura-grot op Hawaï. Het is 65,5 kilometer (40,7 mijl) lang. Het is ook de diepste.

Er is voldoende bewijs dat zich lavabuizen hebben gevormd op de maan en op Mars.

In 2009, NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter nam foto's van een dakraam dat uitmondde in een lavabuis in het Marius Hills-gebied. Een paar jaar later, de Indiase Chandrayaan-1 maanorbiter zag meer lavabuizen. Vrij snel, mensen begonnen zich af te vragen over het verkennen van deze unieke landvormen. Er was ook enige gissing over hun geschiktheid voor bewoning.

Het eerste bewijs van lavabuizen op Mars kwam van NASA's Viking Orbiter. Bij de vulkaan Alba Mons, in het Tharsus-gebied van Mars, Viking's camera legde een beeld vast van een lange buisvorm die boven het oppervlak van de flank van de vulkaan werd geëxtrudeerd. Dit is bijna onmiskenbaar een lavabuis.

Mars, ooit in het verleden, was nat en warm, en kan het leven hebben gehost. Overuren, het werd ontdaan van zijn atmosfeer en zijn water, en werd ijskoud. Maar als daar leven was, het heeft misschien tijd gehad om te "migreren" naar de enige overgebleven niches waar het kon overleven. Op Mars, dat kan lavabuizen betekenen.

Dat maakt ze tot zulke wenselijke verkenningsdoelen.

"Als Mars ooit het leven heeft gehost, het kan in zo'n toevluchtsoord zijn terechtgekomen toen de planeet evolueerde en de oppervlakteomstandigheden steeds ruwer werden, " schreef Perkins in zijn artikel. Inderdaad, sommige onderzoekers suggereren dat microbieel leven nog kan voortduren in de ondergrondse toevluchtsoorden van de Rode Planeet.

"Op Mars en andere plaatsen, lavabuizen kunnen het verschil hebben gemaakt tussen leven en dood, " zei Pascal Lee, een planetaire onderzoeker bij NASA Ames Research Center in Mountain View, Californië.

Maar de taak om die buizen te verkennen is zwaar. Het zou moeten worden gedaan door een robot, althans aanvankelijk. Welke astronaut zou in een lavabuis op Mars willen klimmen zonder te weten hoe stabiel en veilig het zou kunnen zijn? Iedereen die dat risico wil nemen zonder te begrijpen waar ze zich aan wagen, zou de astronautenopleiding waarschijnlijk niet halen. hoe dan ook.

Zelfs op aarde, grotten zijn gevaarlijk. Het verkennen ervan vereist een gespecialiseerde vaardigheden. Het leven van een astronaut riskeren is waarschijnlijk uitgesloten.

Maar wat voor soort robot zou dat kunnen? De beste manier om toegang te krijgen tot deze lavabuizen is via zogenaamde "dakramen". Dat is een opening in de bovenkant van de buis waar het plafond is ingestort. Dat geeft zonder problemen toegang tot de buis, ingewikkelde boormanoeuvre.

Laura Kerber is een geoloog bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. Kerber en haar collega's stelden voor om een ​​abseilenrobot te gebruiken om de lavabuizen op de maan te verkennen, en hetzelfde zou op Mars kunnen werken. De robotverkenner wordt de Moon Diver genoemd.

De Moon Diver is een geweldig concept. Het bestaat uit zowel een rover als een lander. Een precisielandingssysteem zou het vaartuig naar de oppervlakte brengen, dicht bij zijn doel. De rover is vastgebonden aan de lander, en terwijl de rover naar het dakraam rolde, het zou uitspelen. Eenmaal bij het dakraam, de rover zou zichzelf langzaam in het gat laten zakken en op de vloer van de lavabuis.

Maar of het nu de Moon Diver is, een Mars-duiker, of een soortgelijk concept, het belangrijkste is wat het zal zien als het eenmaal binnen is.

De muren van lavabuizen kunnen allerlei bewijzen bevatten van de geschiedenis van de wereld waarin ze zich bevinden, dat is gewoon op geen enkele andere manier onbereikbaar.

Toen de Apollo-astronauten de maan bezochten, ze hebben nooit dieper geboord dan ongeveer 2,9 meter (9,5 voet). Maar de muren van dakramen en buizen op de maan kunnen tientallen meters dik zijn. Mars zal vergelijkbaar zijn, misschien nog meer bloot.

Verschillende geologische lagen zullen gemakkelijk worden bestudeerd. De wanden van lavabuizen kunnen sporen van lavastroom vertonen, bewijs van perioden van intense meteoorinslagen, en meer. Het onderzoeken van deze muren kan licht werpen op de geschiedenis van de aarde, te.

De aarde is een zeer actieve planeet, en veel oud bewijsmateriaal wordt eenvoudigweg gewist door alle geologische activiteit en erosie. Als lavabuismuren op de maan tekenen vertonen van aanhoudende perioden van meteoorinslagen - zoals een goed gedefinieerde laag verpulverd gesteente - kan die laag worden gedateerd. Met dat bewijs, kunnen we concluderen dat hetzelfde op aarde is gebeurd, tegelijkertijd.

Als we ooit een robotmissie naar Mars sturen om lavabuizen te verkennen, er zal geen tekort zijn aan doelen. Het Astrogeologisch Centrum van de United States Geological Survey heeft de locaties verzameld van meer dan 1 000 kandidaat-grotingangen op Mars, waarvan vele lavabuis dakramen zijn. Het heet de Mars Global Cave Candidate Catalogue.

Als de moderne Mars aanwijzingen heeft voor zijn oude bewoonbaarheid, de meest veelbelovende plek om ernaar te zoeken zijn deze lavabuizen. Diep onder de ondergrond van de planeet, het oude eenvoudige leven op Mars heeft misschien zijn laatste stand gehouden. Daar beneden, het zou zijn beschermd tegen kosmische straling en schadelijke deeltjes van de zon, die op de planeet stroomde, ongehinderd door een beschermende atmosfeer.

Het jonge zonnestelsel was een veel chaotischer plek toen het oude Mars warm en nat was. Grote meteoorinslagen kwamen vaker voor, en lavagrotten hadden daar een schuilplaats voor kunnen bieden, te.

Beschermde grotmuren zijn misschien wel de beste manier om bewijs van vorig leven op Mars te vinden. Zoals Perkins in zijn artikel schrijft, "Dergelijke tekens kunnen organische chemicaliën zijn, die kunnen fluoresceren onder bepaalde golflengten van licht. Of het kunnen zichtbare overblijfselen zijn van biofilms die zijn gecreëerd door gemeenschappen van microben. Of als zulke duidelijke tekenen van leven ontbreken, andere tekenen van vorig leven - zoals gefossiliseerde microbiële filamenten of zelfs fossiele cellen - zouden kunnen verschijnen in mineralen die zich op grotmuren vormden en vervolgens werden bewaard."

Bij elke volgende robotmissie naar Mars, onze missieontwerpen zijn verfijnder. Naarmate ons begrip van Mars groeit, we worden beter in het selecteren van specifieke gebieden en het ontwerpen van missies om specifieke vragen te onderzoeken. NASA's volgende Marsrover, Doorzettingsvermogen, gaat naar Jezero Crater om te zoeken naar tekenen van oud leven. Die locatie is gekozen na een streng selectieproces.

Is het slechts een kwestie van tijd voordat er een missie wordt gestuurd om lavabuizen te verkennen? Waarschijnlijk. En zoals gewoonlijk, het zal fascinerend zijn om te zien hoe het gesprek vaart krijgt. Het zal fascinerend zijn om te zien wat voor soort voertuig en technologieën innovatieve geesten bedenken voor de missie.

En het zal fascinerend zijn om te zien wat ze ontdekken in wat misschien wel de laatste redoute was voor het oude leven op Mars.