Apabila magma keluar dari Bumi ke permukaan, ia mengalir sebagai lava. Aliran lava itu menarik untuk ditonton, dan ia meninggalkan beberapa bentuk muka bumi dan batu yang unik. Tetapi banyak perkara yang menarik tentang aliran ini boleh disembunyikan di bawah tanah, sebagai tiub lava.
Tiub lava ini ternyata menjadi sasaran yang sangat diingini untuk penerokaan di dunia lain, sama seperti di Bumi.
Tiub lava terbentuk apabila permukaan lava yang mengalir menyejuk dan mengeras, tetapi lava di bawahnya terus mengalir. Ia seperti sungai beku yang membentuk lapisan ais di atas manakala air di bawahnya terus mengalir. Lava yang mengalir boleh kekal panas dan mengalir keluar, meninggalkan gua. Ini berlaku di Bumi, dan boleh menjadi satu kegembiraan dan juga cabaran untuk spelunker.
Tetapi ia juga berlaku di Bulan, dan di Marikh, dan mungkin di tempat lain di mana terdapat aktiviti gunung berapi. Tiub lava adalah persekitaran yang unik. Mereka mungkin menyediakan tempat perlindungan untuk kehidupan, atau bukti kehidupan mikrob pada masa lalu, dan mereka mungkin mengandungi rekod aktiviti geologi yang mudah diperhatikan.
Ini adalah idea utama di sebalik artikel bertajuk “ Konsep Teras: Tiub lava mungkin menjadi tempat perlindungan bagi kehidupan makhluk asing purba dan peneroka manusia masa hadapan .” Penulis artikel itu ialah Sid Perkins, seorang wartawan sains yang pakar dalam Sains Bumi, dan yang juga menulis tentang sains planet. Artikel itu diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan (PNAS) Amerika Syarikat.
Tiub lava boleh menjadi sangat besar, kadang kala berkilometer panjangnya. Yang terpanjang yang kita ketahui di Bumi ialah Gua Kazamura di Hawaii. Ia adalah 65.5 kilometer (40.7 mi) panjang. Ia juga paling dalam.
Gua Kazamura ialah tiub lava terpanjang di Bumi. Ia menampilkan siling melengkung tiub lava, dan lantainya adalah kerak bekas tasik lava yang runtuh ke dalam apabila tasik itu mengalir. Kredit Imej: Oleh Dave Bunnell / Under Earth Images – Karya sendiri, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48891612
Terdapat banyak bukti bahawa tiub lava telah terbentuk di Bulan dan di Marikh.
Pada tahun 2009, Lunar Reconnaissance Orbiter NASA mengambil gambar skylight yang membuka ke dalam tiub lava di Bukit Marius wilayah. Beberapa tahun kemudian, pengorbit bulan Chandrayaan-1 India melihat lebih banyak tiub lava. Dengan pantas, orang ramai mula tertanya-tanya tentang meneroka bentuk muka bumi yang unik ini. Terdapat juga beberapa sangkaan tentang kesesuaian mereka untuk didiami.
Sklyight yang runtuh pada tiub lava di rantau Marius Hills Bulan, seperti yang digambarkan oleh Lunar Reconnaissance Orbiter NASA. Kredit Imej: NASA/GSFC
Imej tiub lava yang sebahagian runtuh berhampiran khatulistiwa bulan, ditangkap oleh pengorbit bulan Chandrayaan-1 India. Kredit Imej: Pusat Aplikasi Angkasa India
Bukti pertama tiub lava di Marikh datang dari Viking Orbiter NASA. Di gunung berapi Alba Mons , di rantau Tharsus Marikh, kamera Viking merakam imej bentuk tiub panjang yang tersemperit di atas permukaan rusuk gunung berapi. Ini hampir tidak dapat dinafikan tiub lava.
Imej tiub lava di Marikh Alba Mons, daripada Viking Orbiter NASA. Kredit Gambar: NASA
Marikh pada satu masa dahulu adalah basah dan hangat, dan mungkin menjadi tuan rumah kehidupan. Lama kelamaan, ia telah dilucutkan daripada atmosfera dan airnya, dan menjadi sejuk. Tetapi jika ada kehidupan di sana, ia mungkin mempunyai masa untuk 'berhijrah' ke satu-satunya ceruk yang tinggal di mana ia boleh bertahan. Di Marikh, itu mungkin bermakna tiub lava.
Itulah yang menjadikan mereka sasaran penerokaan yang diingini.
'Jika Marikh pernah menjadi tuan rumah kehidupan, ia mungkin telah berpindah ke tempat perlindungan seperti planet ini berkembang dan keadaan permukaan menjadi semakin keras,' tulis Perkins dalam artikelnya. 'Sememangnya, sesetengah penyelidik mencadangkan bahawa kehidupan mikrob mungkin masih bertahan di tempat perlindungan bawah tanah Planet Merah. ''Di Marikh dan tempat-tempat lain, tiub lava mempunyai potensi untuk membuat perbezaan antara hidup dan mati,'' kata Pascal Lee, seorang penyelidik planet di Pusat Penyelidikan NASA Ames di Mountain View, CA.
Tetapi tugas untuk meneroka tiub itu adalah membebankan. Ia perlu dilakukan oleh robot, sekurang-kurangnya pada mulanya. Angkasawan manakah yang ingin memanjat ke dalam tiub lava di Marikh tanpa mengetahui sejauh mana ia stabil dan selamat? Sesiapa sahaja yang sanggup mengambil risiko itu tanpa memahami perkara yang mereka terokai mungkin tidak akan berjaya melalui latihan angkasawan.
Ilustrasi keratan rentas membujur lubang lava Marikh. Ini adalah persekitaran yang berpotensi berbahaya, lebih baik diterokai oleh robot daripada oleh manusia. Oleh Melissausburn – Karya sendiri, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31385296
Malah di Bumi, gua berbahaya. Meneroka mereka memerlukan set kemahiran khusus. Mempertaruhkan nyawa seorang angkasawan mungkin bukan persoalan.
Tetapi apakah jenis robot yang boleh melakukannya?
Cara terbaik untuk mengakses tiub lava ini adalah melalui apa yang dipanggil 'skylight'. Itu adalah bukaan di bahagian atas tiub di mana siling telah runtuh. Itu memberikan akses kepada tiub tanpa sebarang manuver penggerudian yang bermasalah dan rumit.
Laura Kerber ialah ahli geologi di Makmal Propulsion Jet NASA di Pasadena, CA. Kerber dan rakan-rakannya mencadangkan menggunakan robot rappelling untuk meneroka tiub lava di Bulan, dan perkara yang sama boleh berfungsi di Marikh. Penjelajah robot dipanggil Penyelam Bulan .
The Moon Diver adalah konsep yang hebat. Ia terdiri daripada kedua-dua rover dan lander. Sistem pendaratan ketepatan akan membawa kraf ke permukaan, hampir dengan sasarannya. Rover ditambat pada pendarat, dan apabila rover itu bergolek ke arah skylight, ia akan memainkan talinya. Sebaik sahaja di skylight, rover akan perlahan-lahan menurunkan dirinya ke dalam lubang dan ke lantai tiub lava.
Empat panel daripada persembahan video mengenai konsep Moon Diver. Dari kiri ke kanan: Rover dikerahkan dari pendarat, rover melompat ke bawah lubang, dengan Bumi di latar belakang, rover tergantung bebas semasa ia diturunkan ke lantai. Walaupun konsep itu dibangunkan untuk meneroka Bulan, sesuatu yang serupa mungkin akan berfungsi di Marikh. Kredit Gambar: KISSCaltech
Tetapi sama ada Moon Diver, Mars Diver, atau beberapa konsep yang serupa, perkara utama ialah apa yang akan dilihat apabila ia berada di dalam.
Dinding tiub lava mungkin mengandungi semua jenis bukti sejarah dunia yang mereka lalui yang tidak boleh dicapai dengan cara lain.
Apabila angkasawan Apollo melawat Bulan, mereka tidak pernah menggerudi lebih dalam daripada kira-kira 2.9 meter (9.5 kaki) Tetapi dinding skylight dan tiub di Bulan boleh mencapai ketebalan berpuluh-puluh meter. Marikh akan serupa, mungkin lebih terdedah.
Lapisan geologi yang berbeza akan terdedah kepada kajian yang mudah. Dinding tiub lava boleh menunjukkan bukti tempoh aliran lava, bukti tempoh kesan meteor yang sengit, dan banyak lagi. Memeriksa dinding ini boleh memberi penerangan tentang sejarah Bumi juga.
Bumi ialah planet yang sangat aktif, dan banyak bukti purba hanya dipadamkan oleh semua aktiviti geologi dan hakisan. Jika dinding tiub lava di Bulan menunjukkan bukti tempoh kesan meteor yang berterusan—seperti lapisan batu hancur yang jelas—lapisan itu boleh diberi tarikh. Dengan bukti itu, kita boleh menyimpulkan perkara yang sama berlaku di Bumi, pada masa yang sama.
Jika kita pernah menghantar misi robot ke Marikh untuk meneroka tiub lava, sasaran tidak akan berkurangan. Pusat Astrogeologi Kajian Geologi Amerika Syarikat telah mengumpul lokasi lebih 1,000 pintu masuk gua calon di Marikh, kebanyakannya adalah skylight tiub lava. Ia dipanggil Katalog Calon Gua Global Mars.
Banyak bukaan gua dan skylight tiub lava yang dikenal pasti oleh USGS di Marikh adalah di Wilayah Tharsis selepas gunung berapi. Dalam imej ini, setiap titik merah ialah pintu masuk calon. Kredit Imej: Katalog Calon USGS/Mars Global Cave.
Jika Marikh moden mempunyai petunjuk tentang kebolehdiaman purbanya, tempat yang paling menjanjikan untuk mencarinya mungkin tiub lava ini. Jauh di bawah permukaan bumi, kehidupan purba Marikh yang ringkas mungkin telah membuat pendirian terakhirnya. Di bawah sana, ia akan dilindungi daripada sinaran kosmik dan zarah-zarah yang merosakkan dari Matahari, yang mengalir ke planet ini, tanpa dihalang oleh suasana pelindung.
Sistem Suria muda adalah tempat yang lebih huru-hara apabila Marikh purba hangat dan basah. Kesan meteor yang besar adalah lebih biasa, dan gua lava mungkin telah menyediakan perlindungan daripada itu juga.
Dinding gua yang dilindungi mungkin merupakan langkah terbaik untuk mencari bukti kehidupan lampau di Marikh. Seperti yang ditulis oleh Perkins dalam artikelnya, 'Tanda sedemikian boleh termasuk bahan kimia organik, yang mungkin berpendar di bawah panjang gelombang cahaya tertentu. Atau ia boleh menjadi saki-baki biofilm yang boleh dilihat yang dicipta oleh komuniti mikrob. Atau jika tanda-tanda kehidupan yang begitu jelas tiada, tanda-tanda kehidupan lampau yang lain—seperti filamen mikrob yang terfosil atau sel fosil—boleh muncul dalam mineral yang terbentuk di dinding gua dan kemudiannya dipelihara.'
Dengan setiap misi robotik yang berjaya ke Marikh, reka bentuk misi kami lebih halus. Apabila pemahaman kami tentang Marikh semakin berkembang, kami menjadi lebih baik dalam memilih kawasan tertentu dan mereka bentuk misi untuk meneroka soalan khusus. Rover Mars seterusnya NASA, Perseverance, sedang menuju ke Tasik Kawah untuk mencari tanda-tanda kehidupan purba. Lokasi itu dipilih selepas proses pemilihan yang ketat.
Adakah hanya menunggu masa sebelum misi dihantar untuk meneroka tiub lava? Mungkin. Dan seperti biasa, ia akan menjadi menarik untuk melihat perbualan mula mendapat momentum. Sungguh menarik untuk melihat jenis kenderaan dan teknologi yang dihasilkan oleh minda inovatif untuk misi tersebut.
Dan ia akan menarik untuk melihat apa yang mereka temukan dalam perkara yang mungkin menjadi keraguan terakhir untuk kehidupan Marikh purba.
Lagi:
- Artikel PNAS: Konsep Teras: Tiub lava mungkin menjadi tempat perlindungan bagi kehidupan makhluk asing purba dan peneroka manusia masa hadapan
- Alam Semesta Hari Ini: Imej Pelik ini ialah Imbasan 3D Rangkaian Gua di Sepanyol. Teknologi Ini Boleh Digunakan untuk Memetakan Tiub Lava di Bulan dan Marikh
- Alam Semesta Hari Ini: Lihat ke dalam lubang di Marikh. Bumbung gua tiub lava boleh menjadi tempat yang baik untuk diterokai di Planet Merah