Az ókortól kezdve a barlangok vonzották az embereket, sötétségük tele van veszélyekkel, de a mélységben rejlő titok mind Pithecanthropust, mind a modern tudósokat, mind a turistákat vonzza. Több száz szárazföldi és víz alatti barlangot vizsgáltak a Földön, de egy nehezebb cél áll előttünk - barlangok más bolygókon. Blogger és az űrhajózás népszerűsítője, Vitalij "Zöld macska" Jegorov arról beszélt, hogy mi vár a jövő űrbarlangjaira.
A Föld ismert barlangjainak többsége az erózió következtében alakult ki - a kőzetek pusztulása következtében, általában a víz és a benne oldott kémiai vegyületek hatására. Az ilyen barlangokat karsztbarlangoknak nevezzük. A vulkanikus területeken a láva eredetű földalatti üregek gyakoriak - kupolák és csövek. Ellentétben a karsztbarlangokkal, amelyek kialakulása ezer vagy millió évig tart, a vulkanikus barlangok meglehetősen gyorsan, a kitörés és a láva aktív kiáradása időszakában alakulnak ki.
Vulkáni barlangok
A lávacső hosszú, természetesen előforduló, néha akár tíz kilométer hosszú alagút, lapos padlóval és boltíves mennyezettel. A cső meglehetősen folyékony és viszkózus bazaltos láva kitörése során képződik. A forrásból terjedve a lávafolyás hűlni kezd, és a felső kéreg először megszilárdul, amely alatt az áramlás folytatódik. A "tető" és a patak közötti vulkanikus gázok felszabadulása miatt üreg képződik, amely a patak kiszáradásával kitágul. Az eredmény egy igazi sétára alkalmas "metró". A vulkáni gázok megnövekedett nyomása a cső boltozatainak másodlagos megolvadásához vezet, ezért néha láva-cseppkövek borítják.
A vulkanizmus más bolygókon is ismert.
Számos közvetett jel szerint feltételezhető, hogy a Vénusz vulkánjai még mindig kitörnek, és az ottani melegnek köszönhetően lávájuk sokkal lassabban hűl, ami azt jelenti, hogy az áramlások sokkal szélesebbek lesznek. Feltételezik azt is, hogy a kénvegyületek miatt a vénusz láva olvadási hőmérséklete alacsonyabb, mint a Földé, és ez tovább hozzájárul a lávafolyások mobilitásához.
A Mars óriási vulkánjairól ismert - most azonban mind elaludtak, de előtte a felszín ezer négyzetkilométerét sikerült elárasztaniuk bazaltos lávával.
Promóciós videó:
A Hold egyszerre is aktív időszakot élt meg, amely mind az aszteroida bombázásával, mind a belső tektonikai aktivitással társult. A hold hatalmas kiterjedését lávafolyások árasztják el, amelyeket tengereknek hívunk.
A tudósok úgy vélték, hogy a Holdon és a Naprendszer bolygóin lávabarlangoknak kell lenniük már a 19. században, de az első felfedezésekre a kozmonautika korszakának kezdetéig kellett várni.
Összeomlott láva csövek a Peacock hegy vulkánjának lejtőin a Mars Express műhold képén.
A Mars barlangjai
Összeomlott vulkanikus csöveket fedezett fel a marsi vulkánok lejtőin a Viking automata bolygóközi állomás az 1970-es években.
Harminc évvel később a Mars Odüsszeia műhold elfogta az első víznyeléseket, amelyek jelezték, hogy még mindig létező barlangok várják barlangkutatóikat. A tátongó mártások átmérője eléri a 250 métert. Legtöbbjüket a Tarsi-felföld pajzsvulkánjainak lejtőin találták. A modern Mars Reconnaissance Orbiter nagy felbontású HiRISE teleszkóp segítségével képes volt a Mars belsejébe nézni, amennyire csak lehetséges a pályától.
Víznyelő egy lávabarlangba a Marsi vulkán Askriyskaja hegyén. MRO műholdas kép.
A marsi barlangok több okból vonzzák a tudósokat. A vékony atmoszféra miatt a bolygó teljes felületét a nap ultraibolya sugárzása sugározza, és kozmikusan töltött részecskék bombázzák, így a talaj felső rétegeiben valószínűtlen a mikrobiális élet vagy akár összetett szerves vegyületek létezése. A barlangboltozatok védelme alatt drámaian megnő a megőrzésük esélye - még ha maga az élet sem található is ott, maradványai sokkal tovább fognak heverni. Az is lehetséges, hogy a marsi barlangokban vízjég és más vegyületek találhatók, amelyek illékonyabbak a nyílt terepen.
A legmerészebb álmodozók azt sugallják, hogy a marsi barlangok az első emberi bázisok és települések menedékévé válhatnak - a sugárzás és a vízellátás elleni védelem jól fog jönni a jövőbeni telepesek számára. Bár számos tényező jelzi, hogy a Mars vulkanikus barlangjai nem a legalkalmasabbak az életre. Mindegyik vulkanikus lejtőn helyezkedik el, a síkság felett több kilométeres magasságban. Eközben a magas magasságú régiókban nehéz leszállni a légkör túl vékony rétege miatt. A légkör segít megtakarítani az üzemanyagot a leszállás közbeni fékezéshez, ezért a legnehezebb űrhajók a Mars legmélyebb helyein próbálnak elsüllyedni. Ugyanennek a légkörnek köszönhetően az alföldeket jobban védik a sugárzások. És tanulmányozták a felszínen található vízjég lerakódásait is, többek között a Mars legmélyebb mélyedésének - a Hellas-völgy - közelében. Ezért,Amíg a biológiai vagy egyéb ásványi anyagok jelenléte a marsi barlangokban nem igazolódik, célszerű robotikus eszközökkel feltárni őket.
Fontos tényező, amely akadályozza a marsi barlangászat fejlődését, a bolygó biztonságának követelményei. Ha fennáll a valószínűsége a barlangok hipotetikus marsi életének megőrzésének, akkor a kutatónak 100% -ban sterilnek kell lennie, hogy kizárja a „Marsi krónikák” fantasztikus forgatókönyvének valószínűségét, ahol egy földi tüsszentés megölte a nagy civilizációt. Ma nem lehet biztosítani az űrhajó teljes sterilitását a Földön, és mikrobáink képesek ellenállni az űrrepülés körülményeinek. Ezért a marslakók nem arra törekszenek, hogy véletlenül ne pusztítsák el őket.
Holdbarlangok
De a bolygó biztonságának doktrínája nem zavarja a holdbarlangok felkeresését. Az Üreges Hold többször is fantasztikus művek színterévé vált. Bár a valóság távol áll a fikciótól, a romantikusok számára is biztató. A holdbarlangok létezését sokáig feltételezték, de közvetlen megerősítést csak 2009-ben kaptak. Először fedezte fel a Kaguya japán robotállomás szokatlan krátereket, amelyeken nem volt kör alakú sánc és semmi belső kilökődés jele. Átmérőjük elérte a 100 métert, és a mélység olyan jelentősnek tűnt, hogy az oldalsó napfény egyszerűen nem érte el az alját. A Lunar Reconnaissance Orbiter amerikai szonda sokkal részletesebben, a nap különböző szakaszaiban tudta megvizsgálni a süllyedéseket, megbecsülni nem csak a fenék mélységét és tartalmát, hanem az oldalfalak szerkezetét is, és még az ívek alá is bepillanthatott.
Meghibásodás a Nyugati-tenger szublunáris üregébe. LRO műholdas felmérés.
Meghibásodás a Nyugati-tenger szublunáris üregébe. LRO műholdas felmérés.
Az Arizonai Egyetem tudósainak egy csoportja kifejlesztett egy speciális PitScan algoritmust, amely félautomata üzemmódban lyukakat keresett a hold felszínén található barlangokban, és több mint kétszázat találtak. Három feltételes csoportra oszthatók:
- a vulkánkitörések során kifolyó lávacsatornák meghibásodása;
lávaüregek, amelyeket a nagy kráterekben képződött olvadék képez a nagy aszteroidák eséséből;
- üregek a holdtengerekben.
Az állítólagos lávacsőben lyukat lehetett látni a Marius-hegység vulkanikus hegyvidékén, az égtájnál, a Hold látható oldalától nyugatra. A műholdakból jól látható egy lávafolyó csatorna, amely több tíz kilométerig húzódik a vulkán szellőzőjétől. A fagyott patakban a krátertől körülbelül 25 kilométerre lyuk látható. Vagy meteorit tette, vagy a "tető" magától beomlott, de most egy 80 méter széles és 45 méter mély lyukat láthat. A patak szélessége a lyuk helyén eléri a 800 métert, felfelé pedig akár egy kilométert is elérhet, tehát földi mércével mérve óriási alagút lehet.
A Purdue Egyetemen numerikus szimulációkat hajtottak végre, amelyek szerint a bazaltos láva ereje és az alacsony holdgravitáció lehetővé teszi a boltozat megőrzését akár egy kilométer széles alagutakban a felszínen, akár öt kilométer széles csarnokokban több száz méteres mélységben pusztítás nélkül. A Hold gravitációs mezőjére vonatkozó, a GRAIL szondák felhasználásával nyert adatok segítettek összehasonlítani a szimulációt a valósággal. A tudósok GRAIL-leolvasásokat vettek át a Marius-hegység lehetséges üregén, és megpróbáltak hasonló adatokat találni másutt. Tehát akár tíz "aláírást" is sikerült találni a lehetséges holdüregekről, amelyek közül néhány 100 kilométer hosszú és több kilométer széles. Legtöbbjük a holdtengerek alatt található.
A holdtengerekben valóban több lyukat fedeztek fel, azonban ezek nem esnek egybe azokkal a lehetséges üregekkel, amelyeket a gravitációs tér eltéréseiből számítottak ki. Az Apollo 11 leszállóhelyétől mintegy 400 kilométerre északkeletre, a Nyugalom-tengerben található egyik lyuk azonban a műhold által felmért legnagyobb és legmélyebb. A lyuk átmérője körülbelül 100 méter, mélysége pedig legfeljebb 100 méter. A közelben nincsenek olyan lávacsatornák vagy vulkanikus kupolák, amelyek jelezhetnék az alagút jelenlétét, de ilyen jelenlét mégis feltételezhető.
Ez a lyuk nemcsak a tudósok számára érdekes, ami az aljában rejtőzhet, hanem réteges szerkezete miatt is, amely a lyuk meredek falain látható. Ezek a rétegek azt sugallják a tudósoknak, hogy a lávatenger többszörös lávafolyás eredményeként keletkezett, amelyek némelyike meglehetősen vékony, legfeljebb egy méteres volt.
A nyugalom tengerében lévő lyuk továbbra is az egyik legmegfelelőbb hely egy robotszonda leszállására és a barlang belülről történő felfedezésére. Azonban egyelőre egyetlen űrügynökség sem tervezi holdbarlangrobotok fejlesztését. A Hadley Rill Canyon lejtőit felfedező Apollo 15 űrhajósok, amelyek egy hipotézis szerint egykor lávacsövek voltak, de később teljesen összeomlottak, a holdlávacsövek titkaihoz jutottak legközelebb.
Az Apollo 15 legénységének parancsnoka, David Scott a Hadley Rill-völgy hátterében. A holdmodul pilóta, James Irwin fényképe.
A bolygóközi barlangászat jövője
Időközben a Hold és a Marsi barlangok jövőbeni feltárása készül a Földön. Bolygónkon számos vulkanikus barlang áll rendelkezésre felfedezésre és látogatásra, amelyek lehetővé teszik az ember számára, hogy bemutassa a bolygóközi barlangászat összes komplexitását. Oroszországban Kamcsatkában lávacsövek és barlangok ismertek. Az egyik, körülbelül 100 méter hosszú lávacső a gorelyi vulkán kalderájában található. Ez a barlang meglehetősen ősi, kétezer évvel ezelőtti kitörés után maradt. Ebben marsi felfedezőnek érezheti magát a nullához közeli hőmérsékletnek és a bejáratot részben elzáró masszív gleccsernek köszönhetően.
A Tolbachik vulkán lávabarlangja, amelyet a 2012-2013-as kitörés alakított ki.
Több barlang alakult ki a 2012–2013-as Tolbachik vulkán kitörése során. Ezek a barlangok festősebbek, cápafogú láva cseppkövek borítják a mennyezetet, só csöpög a mennyezeten, és növekszik a sztalagmitok a padlón. Itt még megmaradt a hűsítő láva hője, a forró repedéseken még lehet forrázni a teát, és a barlangok egyes ágai a magas hőmérséklet miatt nem érhetők el a látogatók számára.
Az idegen barlangok feltárása iránti nyilvánvaló tudományos érdeklődés ellenére eddig egyetlen űrügynökség sem sértette meg titkaikat. Egy ilyen tanulmány technikai megvalósítása továbbra is komoly akadályt jelent ezen az úton. A szondát vagy pontosan a lyuk aljára kell ültetni, vagy mászófelszereléssel kell ellátni a függőleges fal ereszkedéséhez. Ez önmagában elegendő minden fejlődés leállításához - a bonyolultság túl nagy, és ezért a kockázat. Ezután energiát kell adnia a robotnak a barlang sötétjében, és ami a legfontosabb: közvetlen rádiólátás nélkül kell irányítania és fenntartania a kommunikációt.
Az űrkutatás során mindig a nagy megbízhatóságú projekteket részesítik előnyben, hosszú távú egyedi adatokkal kecsegtetve, így a barlangászó robotok még mindig vesztik a versenyt a műholdak és a távcsövek ellen. A Google Lunar XPRIZE verseny résztvevőinek csak néhány privát csapata jelentette be, hogy fejlesztéseik lehetővé teszik a holdbarlangok tanulmányozását. Az amerikai asztrobotikus csapat és a japán Hakuto holdbarlangokat jelöltek ki célpontjaiknak, de amíg a szondáik a Földön maradnak, és a Holdon csak 500 métert kell megtenniük, hogy megérdemeljék a győzelmet. A holdbarlangok ritkasága és a pontos leszállás nehézségei miatt nem valószínű, hogy a csapatok először tudnák elérni a holdüregeket.