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    I tubi di lava sulla Terra potrebbero prepararci alla vita sulla Luna e su Marte
    Grotta di San Valentino, uno dei tubi di lava del Lava Beds National Monument in California. Wikimedia Commons (CC By-SA 2.5)

    Da quando Neil Armstrong ha messo piede per la prima volta sulla luna, scienziati hanno giocato con l'idea di formare potenziali colonie lì (e più recentemente, scoprire potenziali segni di vita su Marte). Ma temperature estremamente fluttuanti, la radiazione cosmica e gli sciami di micrometeoriti (colloquialmente noti come polvere spaziale) pongono sfide allo scavo umano sia della luna che di Marte, scrive il dott. Francesco Sauro del programma di formazione Pangea and Caves dell'Agenzia spaziale europea (ESA). Però, gli astrobiologi stanno esplorando ingegnose strutture geologiche che potrebbero fungere da riparo naturale da questi elementi aspri:i tubi di lava.

    Cosa sono i tubi di lava?

    "I tubi di lava sono caverne scavate dalla lava che scorre e alla fine viene drenata, lasciando un vuoto sotterraneo, " Dott. Riccardo Pozzobon del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova, detto via e-mail. Pozzobon è stato in prima linea nella ricerca europea sui tubi di lava.

    Sebbene ci siano diversi tipi di formazioni di tubi di lava, queste grotte spesso si formano da un tipo di fluido, lava basaltica, che scorre lungo un pendio come il fianco di un vulcano. Quando la parte più esterna del flusso di lava calda entra in contatto con l'aria fredda, si raffredda rapidamente, formare una crosta indurita, spiega il dottor Richard Léveillé. Léveillé è professore a contratto presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie della McGill University e membro del McGill Space Institute. Ma la lava liquida continua a scorrere come l'acqua in un canale sotto questa superficie appena indurita. Ad un certo punto, che la lava liquida fuoriesca e si raffreddi sotto la superficie, formando una curva, struttura tubolare. Boom:nasce un tubo di lava.

    "E questi tipi di lava che sappiamo sono eruttati sulla luna e su Marte. Quindi... ci aspetteremmo di trovare tubi di lava sulla luna e su Marte, "dice Léveillé.

    Tubi di lava extraterrestri

    I geologi conoscono i tubi di lava delle aree vulcaniche delle Hawaii o dell'Islanda, ma sono anche diventati un prodotto caldo all'interno della comunità di astrobiologia a causa delle immagini ad alta risoluzione che indicano che i tubi di lava possono esistere anche sulla luna e su Marte. Prendere, Per esempio, queste foto scattate dalla navicella spaziale SELENE/Kaguya della Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA) di un tubo di lava potenzialmente collassato in una caratteristica della luna nota come Mare Ingenii. Nel 2009, JAXA ha anche individuato un pozzo verticale di circa 262-295 piedi (80-90 metri) di profondità - un probabile tubo di lava lunare - nella regione vulcanica di Marius Hills.

    Molti siti ritenuti essere tubi di lava, come il Marius Hills Hole, vengono rilevati dalla presenza di "rilli sinuosi" o canali sinuosi. E più recentemente, il SETI Institute ha annunciato la scoperta di possibili "lucernari" o aperture di tubi di lava nel Philolaus Crater vicino al Polo Nord della luna utilizzando immagini ottenute dal Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) della NASA.

    Nel 2010, mentre partecipava a un programma che consentiva agli studenti di utilizzare la fotocamera sull'orbita Mars Odyssey della NASA, studenti di seconda media alla Evergreen Middle School di Cottonwood, California, trovato questa fossa marziana che sembra essere un lucernario per una grotta. NASA/JPL-Caltech/ASU

    Ma i tubi di lava sono una faccenda complicata. La tecnologia scientifica sta ancora recuperando terreno nell'identificazione di questi habitat sotterranei. "La difficoltà principale deriva dal fatto che i tubi di lava sono essenzialmente strutture sotterranee. Pochissimi strumenti sono in grado di eseguire misurazioni dirette di strutture sotterranee, ", afferma in una e-mail Leonardo Carrer del Remote Sensing Laboratory (RSLab) dell'Università di Trento. Ma il team di Carrer sta lavorando per modernizzare la tecnologia e quindi aiutare il futuro insediamento umano di queste grotte lunari. La tecnologia prevede l'uso di radar, che può rilevare i tubi di lava dall'orbita in base alle loro "firme elettromagnetiche uniche" per sondare "sotto la superficie lunare con onde elettromagnetiche a bassa frequenza e [misurare] i segnali riflessi". I riflessi offrono informazioni sulle caratteristiche di un tubo di lava come la forma, dimensione e composizione.

    Ma una cosa è chiara. I tubi di lava sulla luna e su Marte hanno un valore inestimabile come naturale potenziali habitat - o per lo meno, servono come comode unità di stoccaggio tra le missioni spaziali. "Questi vuoti, se accessibile, potrebbe essere sfruttato non solo per l'insediamento umano ma anche per lo stoccaggio di materiale, "dice Pozzobon.

    Utilizzo dei tubi di lava della Terra per esplorare la vita su altri pianeti

    Nel frattempo, tornato sulla Terra, gli scienziati si stanno preparando per future missioni sulla luna e su Marte attraverso una piccola immersione in grotta. Pangea è un programma sviluppato dall'Agenzia spaziale europea che prepara gli astronauti europei ad esplorare altri pianeti. Uno dei suoi progetti riguarda il tubo lavico Corona lungo 8 chilometri a Lanzarote, Spagna. Secondo Sauro, che è un progettista di corsi per Pangea, il team ha intrapreso una mappatura avanzata del tubo, che ha prodotto "il modello 3D più completo di un tubo di lava sulla Terra ... con una precisione millimetrica". Hanno anche testato nuovi robot o rover per identificare il modo migliore per navigare in questi tubi, sviluppando una maggiore comprensione delle sfide associate alle incursioni nei tubi di lava su altri pianeti nel processo.

    Anche altri ricercatori si sono interessati all'esplorazione della microbiologia dei tubi di lava concentrando i loro sforzi sul Lava Beds National Monument in California. Léveillé, che guida questo progetto finanziato dall'Agenzia spaziale canadese, dice che la sua squadra sta cercando di esplorare i tubi di lava come habitat di microrganismi, che possono lasciare tracce o "biofirme" attraverso alcuni minerali, e quindi indicano la presenza della vita di una volta sul pianeta rosso. "Ed ovviamente, la grande domanda è "'Come potremmo mai entrare in una di queste grotte di tubi di lava [su Marte], quali sono piuttosto irregolari qui sulla Terra?'", dice Léveillé.

    Quindi qual è la differenza tra i tubi di lava sulla Terra e le loro controparti lunari e marziane? Bene, gravità, per uno. Pozzobon cita una missione della NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) che afferma di aver rilevato "enormi vuoti sotto la superficie" o potenziali tubi di lava sotto la superficie lunare. Descrive come la gravità inferiore sulla luna e su Marte influenzi in modo significativo le dimensioni dei tubi di lava. I tubi su Marte possono allungarsi per 820 piedi (250 metri) di larghezza, e i tubi sulla luna possono raggiungere più di un enorme 3, 281 piedi (1 chilometro) di diametro. Pozzobon nota un altro importante effetto della minore gravità, che stabilizza i tetti di questi tubi e causa meno crolli, specialmente sulla luna, creando così un'abitazione potenzialmente più sicura per l'abitazione umana. Ma altrimenti, i tubi di lava sulla Terra sono abbastanza simili per composizione e struttura a quelli sulla luna e su Marte e servono come ottimi punti di riferimento per i ricercatori.

    Il potenziale delle grotte lunari - e dei possibili insediamenti umani - ha entusiasmato molte persone. Anche la Casa Bianca sta facendo un'offerta per le colonie lunari nel prossimo futuro. E la possibilità di rispondere se la vita è esistita – o può ancora fiorire – nelle caverne su Marte è allettante per gli esploratori dello spazio. Ma se ti stai chiedendo se i marziani verranno trovati o meno in giro per questi tubi di lava sul pianeta rosso, la risposta è probabilmente no, a meno che non si contino le creature microbiche. Radiazione, un ambiente secco e temperature rigide rendono il pianeta inospitale alla maggior parte delle forme di vita. "Non c'è alcun segno evidente di vita, quindi la maggior parte degli scienziati sarebbe d'accordo che se ci fosse vita nel sottosuolo, sarebbe di forma microbica o batterica, "dice Léveillé.

    Ora è interessante

    Mentre l'utilizzo di rover di terra per accedere ai tubi di lava sulla luna e su Marte potrebbe essere difficile a causa delle condizioni della superficie, altri dispositivi sono in fase di sviluppo per aiutare queste esplorazioni, tra cui pit-bot che si arrampicano e saltano e volano, veicoli simili a elicotteri, simili potrebbero apparire nella missione rover Mars 2020 della NASA.

    Pubblicato originariamente:11 febbraio 2019

    Domande frequenti sui tubi di lava

    I tubi di lava sono pericolosi?
    La gravità minore sulla luna stabilizza i tetti dei tubi di lava, quindi ci sono meno crolli. Questo li rende potenziali abitazioni per l'abitazione umana lunare.
    Cosa significa tubo di lava?
    I tubi di lava sono semplicemente caverne scavate dalla lava che scorre fuoriuscita. Ciò che resta è il vuoto sotterraneo, o un tubo di lava.
    Come si formano le grotte di lava?
    Queste grotte spesso si formano da un tipo di fluido, lava basaltica, che scorre lungo un pendio come il fianco di un vulcano. Quando la parte più esterna del flusso di lava calda entra in contatto con l'aria fredda, si raffredda rapidamente, formare una crosta indurita. Ma la lava liquida continua a scorrere come l'acqua in un canale sotto questa superficie appena indurita. Ad un certo punto, che la lava liquida fuoriesca e si raffreddi sotto la superficie, formando una curva, struttura tubolare.
    Ci sono tubi di lava sulla luna?
    I geologi conoscono i tubi di lava delle aree vulcaniche delle Hawaii o dell'Islanda, ma hanno anche trovato prove che indicano che i tubi di lava probabilmente esistono anche sulla luna e su Marte tramite immagini ad alta risoluzione.
    Dov'è il tubo di lava continuo più lungo degli Stati Uniti?
    La grotta di Kazumura sull'isola delle Hawaii vicino a Kīlauea ha una lunghezza di 65,5 chilometri e 3, 614 piedi (1, 102 metri) di profondità. Questo lo rende il tubo di lava più lungo e profondo degli Stati Uniti e del mondo. Grotta delle scimmie a Skamania, Washington sul lato sud del Monte St. Helens si estende per 2,5 miglia di lunghezza, rendendolo il tubo di lava più lungo degli Stati Uniti continentali.
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