La rivista internazionale Recensioni di Scienze della Terra ha pubblicato un documento che offre una panoramica dei tubi di lava (pirodotti) sulla Terra, fornendo infine una stima delle dimensioni (maggiori) delle loro controparti lunari e marziane.

Lo studio ha coinvolto le Università di Bologna e Padova, ei suoi coordinatori sono Francesco Sauro e Riccardo Pozzobon. Francesco Sauro è uno speleologo e responsabile dei programmi ESA CAVES e PANGAEA, è anche professore presso il Dipartimento di Biologia, geologico, e Scienze Ambientali presso l'Università di Bologna. Riccardo Pozzobon è geologo planetario presso il Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova.

"Possiamo trovare tubi di lava sul pianeta Terra, ma anche sul sottosuolo della Luna e di Marte secondo le immagini ad alta risoluzione dei lucernari dei tubi di lava scattate dalle sonde interplanetarie. L'evidenza dei tubi lavici è stata spesso dedotta osservando cavità lineari e sinuose catene di collasso in corrispondenza delle crepe delle gallerie, " spiega Francesco Sauro. "Queste catene di collasso rappresentano porte o finestre ideali per l'esplorazione del sottosuolo. L'espressione morfologica superficiale dei tubi di lava su Marte e sulla Luna è simile alla loro controparte terrestre. Gli speleologi hanno studiato a fondo i tubi di lava sulla Terra alle Hawaii, le Isole Canarie, Australia e Islanda".

"Abbiamo misurato le dimensioni e raccolto la morfologia delle catene di collasso lunari e marziane (tubi di lava collassati), utilizzando modelli digitali del terreno (DTM), che abbiamo ottenuto attraverso immagini stereoscopiche satellitari e altimetria laser prese da sonde interplanetarie, " ricorda Riccardo Pozzobon. "Abbiamo poi confrontato questi dati con studi topografici su catene di collasso simili sulla superficie terrestre e con scansioni laser dell'interno dei tubi di lava a Lanzarote e alle Galapagos. Questi dati hanno permesso di stabilire una restrizione alla relazione tra catene di collasso e cavità sotterranee ancora intatte".

I ricercatori hanno scoperto che i tubi marziani e lunari sono rispettivamente 100 e 1, 000 volte più larghe di quelle sulla Terra, che in genere hanno un diametro da 10 a 30 metri. La minore gravità e il suo effetto sul vulcanismo spiegano queste eccezionali dimensioni (con volumi totali che superano 1 miliardo di metri cubi sulla Luna).

Riccardo Pozzobon aggiunge:"Tube larghe come queste possono superare i 40 chilometri, rendendo la Luna un obiettivo straordinario per l'esplorazione del sottosuolo e il potenziale insediamento negli ampi ambienti protetti e stabili dei tubi di lava. Questi ultimi sono così grandi da contenere l'intero centro di Padova».

"La cosa più importante è che, nonostante la dimensione impressionante dei tubi lunari, rimangono ben all'interno della soglia di stabilità del tetto a causa di una minore attrazione gravitazionale, " spiega Matteo Massironi, che è docente di Geologia Strutturale e Planetaria presso il Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova. "Ciò significa che la maggior parte dei tubi di lava al di sotto delle pianure lisce maria sono intatte. Le catene di collasso che abbiamo osservato potrebbero essere state causate da asteroidi che hanno perforato le pareti del tubo. Questo è ciò che le catene di collasso a Marius Hills sembrano suggerire. Da quest'ultimo, possiamo accedere a queste enormi cavità sotterranee".

Francesco Sauro conclude:"I tubi di lava potrebbero fornire scudi stabili dalle radiazioni cosmiche e solari e dagli impatti di micrometeoriti che spesso si verificano sulle superfici dei corpi planetari. Inoltre, hanno un grande potenziale per fornire un ambiente in cui le temperature non variano dal giorno alla notte. Le agenzie spaziali sono ora interessate a grotte planetarie e tubi di lava, in quanto rappresentano un primo passo verso future esplorazioni della superficie lunare (vedi anche il progetto Artemis della NASA) e verso la ricerca della vita (passata o presente) nel sottosuolo di Marte."

I ricercatori sottolineano anche come questo studio apra una prospettiva completamente nuova nell'esplorazione planetaria, che si sta sempre più concentrando sul sottosuolo di Marte e della Luna.

"Nell'autunno 2019, L'ESA ha chiamato le università e le industrie con una campagna alla ricerca di idee per lo sviluppo di tecnologie per l'esplorazione delle grotte lunari. Stanno specificamente cercando sistemi che atterrerebbero sulla superficie lunare per operare missioni esplorando i tubi lunari, " chiarisce il professore Unibo Jo De Waele, che è uno degli autori dello studio e uno speleologo. "Dal 2012 in collaborazione con alcune università europee tra cui Bologna e Padova, L'ESA ha condotto due programmi di formazione per astronauti incentrati sull'esplorazione dei sistemi sotterranei (CAVES) e sulla geologia planetaria (PANGAEA). Questi programmi includono tubi di lava sull'isola di Lanzarote. Finora, 36 astronauti di cinque agenzie spaziali hanno ricevuto una formazione per l'escursionismo in grotta; Inoltre, sei astronauti e quattro specialisti di missioni e operazioni hanno ricevuto una formazione sul campo geologico".