tubi di lava, grotte sotterranee create dall'attività vulcanica, potrebbe fornire habitat protetti abbastanza grandi da ospitare strade su Marte o persino città sulla luna, secondo una ricerca presentata all'European Planetary Science Congress (EPSC) 2017 a Riga. Un ulteriore studio mostra come la prossima generazione di orbiter lunari sarà in grado di utilizzare il radar per localizzare queste strutture sotto la superficie lunare.

I tubi di lava possono formarsi in due modi:i tubi incrostati si formano quando la lava a bassa viscosità scorre abbastanza vicino alla superficie, sviluppando una crosta dura che si ispessisce per creare un tetto sopra il flusso di lava in movimento. Quando le eruzioni finiscono, il condotto viene drenato lasciando un tunnel a pochi metri sotto la superficie. I tubi "gonfiati" sono strutture complesse e profonde che si formano quando la lava viene iniettata nelle fessure esistenti tra strati di roccia o cavità da flussi precedenti. La lava si espande e lascia un'enorme rete di gallerie collegate mentre si fa strada verso la superficie. si trovano in molte aree vulcaniche della Terra, tra cui Lanzarote, Hawaii, Islanda, Queensland del Nord in Australia, Sicilia e isole Galapagos. Le reti sotterranee di tubi possono raggiungere fino a 65 chilometri. Le missioni spaziali hanno anche osservato catene di pozzi crollati e "lucernari" sulla luna e su Marte che sono stati interpretati come prove di tubi di lava. Recentemente la missione GRAIL della NASA ha fornito dati gravitazionali dettagliati per la luna che hanno suggerito la presenza di enormi vuoti nel sottosuolo legati a tubi di lava sotto i maria lunari, pianure di basalto formatesi in eruzioni vulcaniche all'inizio della storia della luna.

Ora, ricercatori dell'Università di Padova e dell'Università di Bologna in Italia hanno effettuato il primo confronto sistematico di candidati al tubo di lava sulla Terra, luna e Marte, basato su modelli digitali del terreno (DTM) ad alta risoluzione creati dai dati della strumentazione di veicoli spaziali.

"Il confronto di terrestre, esempi lunari e marziani mostrano che, come potresti aspettarti, la gravità ha un grande effetto sulla dimensione dei tubi di lava. Sulla terra, possono essere fino a trenta metri di diametro. Nell'ambiente a bassa gravità di Marte, vediamo prove di tubi di lava larghi 250 metri. Sulla Luna, questi tunnel potrebbero essere di un chilometro o più di diametro e molte centinaia di chilometri di lunghezza, " afferma il dottor Riccardo Pozzobon, dell'Università di Padova. "Questi risultati hanno importanti implicazioni per l'abitabilità e l'esplorazione umana della luna, ma anche per la ricerca di vita extraterrestre su Marte. I tubi di lava sono ambienti schermati dalle radiazioni cosmiche e protetti dal flusso di micrometeoriti, potenzialmente fornendo habitat sicuri per future missioni umane. Sono anche, potenzialmente, abbastanza grande per insediamenti umani piuttosto significativi:potresti inserire la maggior parte del centro storico di Riga in un tubo di lava lunare".

Il lavoro di Pozzobon e colleghi è già utilizzato nel programma di addestramento degli astronauti dell'Agenzia spaziale europea. Le squadre conducono un corso di formazione di geologia planetaria chiamato PANGEA per gli astronauti e gli ingegneri dell'Agenzia spaziale europea. Il progetto PANGEA ha incluso una gita e una campagna di test in tubi di lava nelle Isole Canarie per familiarizzare gli astronauti con la ricerca geologica che potrebbero svolgere durante le future missioni sulla luna o su Marte, nonché per testare sistemi tecnici e operativi. In particolare, PANGEA si è concentrata sull'utilizzo di tecnologie laser per caratterizzare il tubo di lava Corona, un tunnel di 8 chilometri a Lanzarote.

Però, l'analisi dei tubi di lava con DEM richiede che un crollo o una perforazione di un meteorite riveli la presenza del tunnel nascosto. Gli strumenti di telerilevamento convenzionali non sono in grado di rilevare e caratterizzare i tubi di lava, in quanto non possono acquisire misurazioni sotto la superficie.

In un discorso separato all'EPSC, Leonardo Carrer e colleghi dell'Università di Trento hanno presentato un concetto per un sistema radar specificamente progettato per rilevare i tubi di lava sulla luna dall'orbita. Il radar sonda sotto la superficie lunare con onde elettromagnetiche a bassa frequenza e misura i segnali riflessi. Questo strumento radar potrebbe determinare con precisione la composizione fisica, dimensione e forma delle grotte e ottenere una mappa globale della loro posizione.

"Gli studi che abbiamo sviluppato mostrano che un sistema di risonanza multifrequenza è l'opzione migliore per rilevare tubi di lava di dimensioni molto diverse. Le simulazioni elettromagnetiche mostrano che i tubi di lava hanno firme elettromagnetiche uniche, che possono essere rilevati dall'orbita indipendentemente dal loro orientamento rispetto alla direzione di movimento del radar. Perciò, una missione con questo strumento consentirebbe un passo cruciale verso la ricerca di habitat sicuri sulla luna per la colonizzazione umana, "dice Carrer.