Mars lavarör

Längsgående tvärsnitt av ett Martian lavarör med takfönster

Tvärsnitt av ett lavarör från Mars

Beskuren version av en HiRISE- bild av ett takfönster med lavarör på Marsvulkanen Pavonis Mons .

Petunia takfönster i taket på ett lavarör associerat med Prince Kuhio Kalaniana`ole (PKK) flöden av Kilauea på Big Island of Hawaii. Utsikten ser nedströms.

Mars lavarör är vulkaniska grottor på Mars som tros bildas som ett resultat av snabbrörliga, basaltiska lavaflöden associerade med sköldvulkanism . Lavarör bildas vanligtvis när den yttre ytan av lavakanalerna svalnar snabbare och bildar en härdad skorpa över lavaflöden under ytan. Flödet upphör så småningom och rinner ut ur röret och lämnar ett ledningsformat tomrum som vanligtvis ligger flera meter under ytan. Lava rör är vanligtvis förknippade med extremt flytande pahoehoe lava . Tyngdkraften på mars är cirka 38 % av jordens, vilket gör att lavarör från Mars kan vara mycket större i jämförelse.

Detektering och åtkomst

Lavarör och relaterade flödesstrukturer kändes först igen vid undersökning av Vikinga orbiterbilder och identifierades senare med hjälp av orbiterbilder från Mars Odyssey , Mars Global Surveyor , Mars Express och Mars Reconnaissance Orbiter . Lavarör kan visuellt detekteras på två sätt. Den första är så långa slingrande tråg som kallas riller , som tros vara resterna av kollapsade lavarör. Den andra metoden för möjlig identifiering är genom observation av grottans "takfönster" eller gropkratrar , som visas som mörka, nästan cirkulära särdrag på Mars yta. I juni 2010 hjälpte en grupp naturvetenskapsstudenter i sjunde klass vid Evergreen Middle School i Cottonwood, Kalifornien, som deltog i Mars Student Imaging Project , forskare att upptäcka en ny serie lavarör nära Pavonis Mons genom identifiering av ett takfönster som uppskattas vara 190 ×160 meter bred och minst 115 meter djup. Det är bara det andra takfönstret som är känt för att vara associerat med denna vulkan. Förutom orbitalbilder kan lavarör upptäckas genom användning av:

Markpenetrerande radar
Gravimetri
Magnetometri
Seismografi
Atmosfäriska effekter
Lidar
Infraröd
Människo- eller robotutforskning

Det har funnits ett ökat intresse för identifiering och undersökning av lavarör eftersom de kan ge forskare information om planetens geologiska, paleohydrologiska och förmodade biologiska historia. När han talar om månens lavarör , säger Dr William "Red" Whittaker , VD för Astrobotic Technology , att "något så unikt med lavarören är att de är den enda destinationen som kombinerar trifecta av vetenskap, utforskning och resurser." Tillgång till icke kollapsade sektioner av lavarör kan göras genom att gå in i slutet av rillen , genom takfönster, eller genom att borra eller spränga genom taket på ett lavarör. Inledande utforskning av lavarör kan involvera rovers , men med svåra utmaningar. Traditionella takfönster har stora bråtehögar direkt under dem (som ses i den första figuren) vilket skulle vara ett hinder för roveren. Det vertikala fall som rovern skulle behöva utföra skulle också behöva beaktas, liksom roverns förmåga att förbli i kommunikation med tillgångar på ytan eller i omloppsbana.

Lavarörsförhållanden

Tyngdkraften på Mars är ungefär 38 % av jordens, vilket gör att Mars lavarör kan vara mycket större i jämförelse. Lavarör representerar utmärkta platser för direkt observation av orörd berggrund där nycklar till Mars geologiska, paleohydrologiska och möjliga biologiska historia kunde hittas. Mars yta upplever extrema temperaturfluktuationer och får en hög mängd joniserande strålning på grund av avsaknaden av ett magnetfält och planetens tunna atmosfär , som är ungefär en hundradel (eller 1 procent) av jordens tjocklek. Den tunna atmosfären gör att Mars lättare kan utstråla värmeenergi, så temperaturen nära ekvatorn kan komma upp till 21 °C (70 °F) under en sommardag och sedan sjunka till -73 °C (−99 °F) på natten. Underjordiska förhållanden på Mars är dramatiskt mer godartade än de på ytan, vilket får forskare att tro att om liv existerade (eller existerar) på Mars, skulle det med största sannolikhet finnas i dessa mer gästvänliga miljöer. Livsformer skulle inte bara skyddas från de höga yttemperaturerna och ultraviolett strålning, utan också från vindstormar och regolitdamm . Mars lavarör kan möjligen fånga flyktiga ämnen som vatten som anses vara livsnödvändigt, och kan också innehålla reservoarer av gammal is eftersom kall luft kan samlas i lavarör och temperaturen förblir stabil. Förmågan att utnyttja dessa reservoarer kan ge dramatisk inblick i Mars paleoklimatologi och astrobiologiska historia.

Möjligheter för liv på Mars

Upptäckten av Mars lavarör har konsekvenser för möjligheten av tidigare eller nuvarande liv på Mars .

Mars och jordens magnetiska och klimatiska historia är extremt olika och skulle i hög grad ha dikterat utvecklingen av båda biosfärerna. För cirka fyra miljarder år sedan Marsdynamon av efter en föreslagen period då ett långvarigt Noachian- hav existerade och när liv kan ha funnits på ytan. En plötslig och intensiv ökning av solpartiklar eliminerade det atmosfäriska och hydrologiska skyddet, vilket fick atmosfären att tunnas ut och vattnet drog sig tillbaka från ytan. Vid denna tidpunkt kan livet ha sökt skydd i underjordiska miljöer som lavarör.

Ett brett spektrum av organismer kan ha överlevt i underytan, såsom kemolitotrofer och litoautotrofer , och vissa extremofiler som halofiler eller psykrofiler . Mikrober som hittats på jorden har upptäckts frodas i nästan minusgrader och luft med mycket låg syrehalt. Detta gör att forskare kan tro att organismer kan leva i liknande extrema situationer som de på Mars där temperaturen är kallare och mindre syre är tillgängligt. Vulkaniska mineraler som finns i lavarör kan ge en rik källa av näringsämnen till kemosyntetiska organismer. Forskare är också intresserade av att få tillgång till lavarör från Mars eftersom de skulle kunna ge insikt i de processer som ledde till liv på jorden eftersom det geologiska bergrekordet är bättre bevarat på Mars.

Framtida mänsklig bostad

Det inre av lavarör, tillsammans med andra hålrum under ytan, kan visa sig vara utmärkta platser för framtida besättningsuppdrag till Mars genom att ge skydd för livsmiljöer. Dessa naturliga grottor har tak som uppskattas vara tiotals meter tjocka, vilket skulle ge skydd mot de extrema förhållanden som skulle upplevas på ytan. Livsmiljön skulle skyddas från solstrålning , mikrometeoriter, extrema temperaturfluktuationer (omgivningstemperaturen tros vara stabil i lavarör), vindar och regolitdammstormar som kan utgöra ett hot mot människors hälsa och teknik. Dessa naturliga skyddsrum skulle också minska den landade nyttolasten för besättningsuppdrag, vilket skulle vara ekonomiskt fördelaktigt.

Se även

Lavarör – Naturlig ledning genom vilken lava strömmar under den fasta ytan
Lunar lava tube – Typ av naturlig tunnel på månen
Caves of Mars Project – Program för att bedöma den bästa platsen för forskning och bosättningsmoduler på Mars