Quando il magma fuoriesce dalla Terra sulla superficie, scorre come lava. Quei flussi di lava sono affascinanti da guardare, e lasciano dietro di sé alcune morfologie e rocce uniche. Ma molto di ciò che è affascinante di questi flussi può essere nascosto sottoterra come tubi di lava.

Questi tubi di lava si stanno rivelando un obiettivo molto desiderabile per l'esplorazione su altri mondi, proprio come sono qui sulla Terra.

I tubi di lava si formano quando la superficie della lava che scorre si raffredda e si indurisce, ma la lava sottostante continua a scorrere. È un po' come un fiume gelido che forma uno strato di ghiaccio sopra mentre l'acqua sotto continua a scorrere. La lava che scorre può rimanere calda e defluire, lasciando una grotta. Questo accade sulla Terra, e può essere sia una delizia che una sfida per gli speleologi.

Ma è successo anche sulla luna, e su Marte, e forse in qualsiasi altro posto dove c'è stata attività vulcanica. I tubi di lava sono ambienti unici. Possono fornire un rifugio per la vita, o prove di vita microbica in passato, e possono contenere registrazioni facilmente osservabili di attività geologica.

Questa è l'idea principale alla base di un articolo intitolato "Concetto fondamentale:i tubi di lava potrebbero essere un rifugio per l'antica vita aliena e per i futuri esploratori umani". L'autore dell'articolo è Sid Perkins, un giornalista scientifico specializzato in Scienze della Terra, e che scrive anche di scienze planetarie. L'articolo è pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ) degli Stati Uniti d'America.

I tubi di lava possono essere molto grandi, a volte lunghi molti chilometri. La più lunga che conosciamo sulla Terra è la grotta di Kazamura alle Hawaii. È lungo 65,5 chilometri (40,7 miglia). È anche il più profondo.

Ci sono molte prove che i tubi di lava si sono formati sulla luna e su Marte.

Nel 2009, Il Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA ha scattato foto di un lucernario che si apre in un tubo di lava nella regione di Marius Hills. Un paio di anni dopo, l'orbita lunare indiano Chandrayaan-1 ha individuato più tubi di lava. Abbastanza rapidamente, la gente ha iniziato a chiedersi di esplorare queste morfologie uniche. C'era anche qualche congettura sulla loro idoneità per l'abitazione.

La prima prova di tubi di lava su Marte è arrivata dal Viking Orbiter della NASA. Al vulcano Alba Mons, nella regione di Tharsus di Marte, La fotocamera di Viking ha catturato l'immagine di un lungo tubo estruso sopra la superficie del fianco del vulcano. Questo è quasi innegabilmente un tubo di lava.

Marte, un tempo nel suo passato, era umido e caldo, e potrebbe aver ospitato la vita. Col tempo, fu spogliato della sua atmosfera e della sua acqua, e divenne gelido. Ma se c'era vita lì, potrebbe aver avuto il tempo di "migrare" nelle uniche nicchie rimaste dove avrebbe potuto sopravvivere. Su Marte, questo potrebbe significare tubi di lava.

Questo è ciò che li rende obiettivi di esplorazione così desiderabili.

"Se Marte ha mai ospitato la vita, potrebbe essersi trasferito in tali rifugi man mano che il pianeta si evolveva e le condizioni della superficie diventavano sempre più dure, " Perkins ha scritto nel suo articolo. Infatti, alcuni ricercatori suggeriscono che la vita microbica potrebbe ancora persistere nei paradisi sotterranei del Pianeta Rosso.

"Su Marte e in altri luoghi, i tubi di lava hanno il potenziale per aver fatto la differenza tra la vita e la morte, "ha detto Pascal Lee, un ricercatore planetario presso l'Ames Research Center della NASA a Mountain View, California.

Ma il compito di esplorare quei tubi è oneroso. Dovrebbe essere fatto da un robot, almeno inizialmente. Quale astronauta vorrebbe arrampicarsi in un tubo di lava su Marte senza sapere quanto potrebbe essere stabile e sicuro? Chiunque sia disposto a correre questo rischio senza capire in cosa si sta avventurando probabilmente non riuscirebbe a superare l'addestramento degli astronauti, comunque.

Anche sulla Terra, le grotte sono pericolose. Esplorarli richiede un set di abilità specializzato. Rischiare la vita di un astronauta è probabilmente fuori questione.

Ma che tipo di robot potrebbe farlo? Il modo migliore per accedere a questi tubi di lava è attraverso i cosiddetti "lucernari". È un'apertura nella parte superiore del tubo dove il soffitto è crollato. Ciò garantisce l'accesso al tubo senza alcun problema, complicata manovra di perforazione.

Laura Kerber è una geologa del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. Kerber e i suoi colleghi hanno proposto di utilizzare un robot per la discesa in corda doppia per esplorare i tubi di lava sulla luna, e la stessa cosa potrebbe funzionare su Marte. L'esploratore robotico si chiama Moon Diver.

Il Moon Diver è un grande concetto. Consiste sia di un rover che di un lander. Un sistema di atterraggio di precisione porterebbe l'imbarcazione in superficie, vicino al suo obiettivo. Il rover è legato al lander, e mentre il rover rotolava verso il lucernario, giocherebbe il suo legame. Una volta al lucernario, il rover si sarebbe lentamente abbassato nel foro e sul pavimento del tubo di lava.

Ma se è il Moon Diver, un tuffatore di Marte, o un concetto simile, la cosa fondamentale è cosa vedrà una volta dentro.

Le pareti dei tubi di lava potrebbero contenere tutti i tipi di prove della storia del mondo in cui si trovano, semplicemente irraggiungibili in nessun altro modo.

Quando gli astronauti dell'Apollo visitarono la luna, non hanno mai perforato più in profondità di circa 2,9 metri (9,5 piedi). Ma le pareti dei lucernari e dei tubi sulla luna possono essere spesse decine di metri. Marte sarà simile, magari anche più esposto.

Strati geologici distinti saranno esposti a un facile studio. Le pareti dei tubi di lava potrebbero mostrare segni di periodi di colata lavica, prove di periodi di intensi impatti di meteoriti, e altro ancora. Esaminare questi muri può far luce sulla storia della Terra, pure.

La Terra è un pianeta molto attivo, e molte testimonianze antiche vengono semplicemente cancellate da tutta l'attività geologica e dall'erosione. Se le pareti del tubo di lava sulla luna mostrano prove di periodi prolungati di impatti di meteoriti, come uno strato ben definito di roccia polverizzata, quello strato può essere datato. Con quella prova, possiamo concludere che la stessa cosa è successa sulla Terra, allo stesso tempo.

Se mai dovessimo inviare una missione robotica su Marte per esplorare i tubi di lava, non mancheranno gli obiettivi. Il Centro Astrogeologico del Servizio Geologico degli Stati Uniti ha raccolto le posizioni di oltre 1, 000 ingressi di caverne candidati su Marte, molti dei quali sono lucernari a tubi di lava. Si chiama Mars Global Cave Candidate Catalog.

Se il Marte moderno contiene indizi sulla sua antica abitabilità, il posto più promettente per cercarlo potrebbero essere questi tubi di lava. Nelle profondità del sottosuolo del pianeta, l'antica e semplice vita marziana potrebbe aver fatto la sua ultima resistenza. Laggiù, sarebbe stato protetto dai raggi cosmici e dalle particelle dannose del Sole, che scorreva sul pianeta, non ostacolato da un'atmosfera protettiva.

Il giovane sistema solare era un luogo molto più caotico quando l'antico Marte era caldo e umido. I grandi impatti di meteoriti erano più comuni, e le grotte di lava avrebbero potuto fornire rifugio da quelli, pure.

Le pareti delle caverne protette potrebbero essere il ritmo migliore per trovare prove della vita passata su Marte. Come scrive Perkins nel suo articolo, "Tali segnali potrebbero includere sostanze chimiche organiche, che potrebbe emettere fluorescenza a determinate lunghezze d'onda della luce. Oppure potrebbero essere resti visibili di biofilm creati da comunità di microbi. O se questi segni evidenti di vita sono assenti, altri segni di vita passata, come filamenti microbici fossilizzati o persino cellule fossili, potrebbero apparire all'interno dei minerali che si sono formati sulle pareti delle caverne e sono stati poi preservati".

Con ogni successiva missione robotica su Marte, i nostri progetti di missione sono più raffinati. Man mano che la nostra comprensione di Marte cresce, miglioriamo nella selezione di aree specifiche e nella progettazione di missioni per esplorare domande specifiche. Il prossimo rover su Marte della NASA, Perseveranza, si sta dirigendo al cratere Jezero per cercare segni di vita antica. Quella location è stata scelta dopo un rigoroso processo di selezione.

È solo questione di tempo prima che venga inviata una missione per esplorare i tubi di lava? Probabilmente. E come al solito, sarà affascinante vedere la conversazione iniziare a prendere slancio. Sarà affascinante vedere che tipo di veicolo e tecnologie menti innovative elaboreranno per la missione.

E sarà affascinante vedere cosa scopriranno in quella che potrebbe essere stata l'ultima ridotta per l'antica vita marziana.