Sejak zaman kuno, gua telah menarik perhatian orang, kegelapan mereka penuh dengan bahaya, tetapi rahsia di kedalaman menarik baik Pithecanthropus, saintis moden dan pelancong. Beratus-ratus gua darat dan bawah air telah diterokai di Bumi, tetapi tujuan yang lebih sukar masih ada - gua di planet lain. Blogger dan penyebar kosmonautik Vitaly "Green Cat" Yegorov bercakap mengenai apa yang menanti ruang angkasa masa depan.
Sebilangan besar gua Bumi yang diketahui terbentuk akibat hakisan - pemusnahan batu, biasanya di bawah pengaruh air dan sebatian kimia terlarut di dalamnya. Gua semacam itu disebut gua karst. Di kawasan gunung berapi, rongga bawah tanah yang berasal dari lava adalah umum - kubah dan paip. Tidak seperti gua karst, yang memerlukan ribuan atau berjuta-juta tahun untuk terbentuk, gua gunung berapi terbentuk dengan cepat, dalam tempoh letusan dan pencurahan lava yang aktif.
Gua gunung berapi
Tiub lava adalah terowong yang panjang dan semula jadi, kadang-kadang panjangnya berpuluh-puluh kilometer, dengan lantai rata dan siling berkubah. Tiub terbentuk semasa letusan lava basaltik yang agak cair dan likat. Menyebarkan dari sumbernya, aliran lava mulai sejuk, dan kerak atas mengeras terlebih dahulu, di mana alirannya berterusan. Kerana pembebasan gas vulkanik antara "atap" dan aliran, rongga terbentuk, yang mengembang ketika aliran mengering. Hasilnya adalah "kereta bawah tanah" sebenar yang sesuai untuk berjalan kaki. Peningkatan tekanan gas gunung berapi menyebabkan pencairan sekunder dari peti besi paip, sehingga kadang-kadang ditutup dengan stalaktit lava.
Gunung berapi juga dikenali di planet lain.
Menurut sejumlah tanda tidak langsung, dapat diandaikan bahawa gunung berapi Venus masih meletus dan, berkat panas di sana, lava mereka menyejuk dengan lebih perlahan, yang bermaksud bahawa aliran akan jauh lebih luas. Juga diasumsikan bahawa, kerana sebatian sulfur, suhu lebur lava Venus lebih rendah daripada Bumi, dan ini seterusnya menyumbang kepada pergerakan aliran lava.
Marikh terkenal dengan gunung berapi gergasi - namun, sekarang mereka semua tertidur, tetapi sebelum itu mereka berjaya membanjiri ribuan kilometer persegi permukaan dengan lava basaltik.
Video promosi:
Bulan pada satu masa juga mengalami masa aktif yang berkaitan dengan pengeboman asteroid dan aktiviti tektonik dalaman. Hamparan bulan yang luas dibanjiri dengan aliran lava, yang kita sebut laut.
Para saintis menduga bahawa pasti ada gua lava di Bulan dan planet-planet sistem suria pada abad ke-19, tetapi penemuan pertama harus menunggu hingga awal era kosmonautik.
Tiub lava yang runtuh di lereng gunung berapi Gunung Pavlina dalam gambar dari satelit Mars Express.
Gua Marikh
Paip gunung berapi yang runtuh di lereng gunung berapi Martian ditemui oleh stesen interplanetari automatik Viking pada tahun 1970-an.
Tiga puluh tahun kemudian, satelit Mars Odyssey menangkap lubang-lubang kecil pertama, yang menunjukkan gua-gua yang masih ada sedang menunggu para speleolog mereka. Diameter penurunan ternganga mencapai 250 meter. Sebilangan besar daripadanya ditemui di lereng gunung berapi perisai di Tarsis Highlands. Orbiter Mars Reconnaissance moden, menggunakan teleskop HiRISE beresolusi tinggi, dapat melihat ke dalam perut Mars, sejauh mungkin dari orbit.
Lubang sinki ke dalam gua lava di gunung berapi Martian Mount Askriyskaya. Imej satelit MRO.
Gua Martian menarik para saintis kerana beberapa sebab. Kerana atmosfer yang tipis, seluruh permukaan planet ini disinari oleh sinar ultraviolet matahari dan dihujani oleh zarah-zarah bermuatan kosmik, sehingga keberadaan hidup mikroba atau bahkan sebatian organik yang kompleks di lapisan atas tanah tidak mungkin. Di bawah perlindungan kubah gua, kemungkinan pemeliharaannya meningkat secara mendadak - walaupun kehidupan itu sendiri tidak lagi dijumpai di sana, tinggalannya akan lebih lama. Ada juga kemungkinan bahawa air ais dan sebatian lain yang lebih mudah menguap di kawasan terbuka akan ditemui di gua-gua Martian.
Pemimpi yang paling berani menunjukkan bahawa gua-gua Martian dapat menjadi surga bagi pangkalan dan penempatan manusia pertama - perlindungan dari radiasi dan bekalan air akan berguna bagi penjajah masa depan. Walaupun sebilangan faktor menunjukkan bahawa gua gunung berapi di Mars bukanlah tempat tinggal yang paling sesuai. Semuanya terletak di lereng gunung berapi beberapa kilometer di atas dataran. Sementara itu, pendaratan di kawasan ketinggian sukar dilakukan kerana lapisan atmosfera yang terlalu nipis. Suasana membantu menjimatkan bahan bakar untuk pengereman semasa pendaratan, jadi kapal angkasa paling berat berusaha menurunkan di tempat terdalam di Marikh. Berkat suasana yang sama, dataran rendah lebih baik dilindungi dari sinaran. Dan deposit es air di permukaan juga telah dikaji, termasuk di sekitar kemurungan terdalam Mars - lembah Hellas. Oleh itu,Sehingga kehadiran biogenik atau mineral lain di gua Martian disahkan, disarankan untuk menerokainya menggunakan kaedah robotik.
Faktor penting yang menghalang perkembangan speleologi Martian adalah keperluan keselamatan planet. Sekiranya terdapat kemungkinan untuk mengekalkan kehidupan orang Martian hipotetis di gua, maka penyelidik mesti 100 peratus steril untuk mengecualikan kemungkinan senario fantastis "Martian Chronicles", di mana satu bersin yang mematikan membunuh peradaban yang hebat. Hari ini, tidak mungkin untuk memastikan kemandulan lengkap kapal angkasa di Bumi, dan mikroba kita dapat menahan keadaan penerbangan angkasa lepas. Oleh itu, orang-orang Mars tidak berpandangan supaya tidak memusnahkan mereka secara tidak sengaja.
Gua bulan
Tetapi doktrin keselamatan planet tidak mengganggu mengunjungi gua-gua lunar. The Hollow Moon telah berulang kali menjadi pemandangan karya hebat. Walaupun kenyataannya jauh dari fiksyen, ia juga menggembirakan romantik. Keberadaan gua bulan diasumsikan untuk waktu yang lama, tetapi pengesahan langsung hanya muncul pada tahun 2009. Buat pertama kalinya, stesen robot Jepun Kaguya menemui kawah yang tidak biasa yang tidak mempunyai batang bulat dan tidak ada tanda-tanda keluar dari dalam. Diameter mereka mencapai 100 meter, dan kedalamannya kelihatan begitu besar sehingga cahaya matahari sisi tidak sampai ke dasar. Penyelidik Amerika Lunar Reconnaissance Orbiter dapat memeriksa penurunan dengan lebih terperinci, pada waktu yang berlainan sepanjang hari, menganggarkan tidak hanya kedalaman dasar dan isinya, tetapi juga struktur dinding sisi, dan bahkan melihat di bawah lengkungan.
Gagal masuk ke rongga sublunari di Laut Ketenangan. Tinjauan satelit LRO.
Gagal masuk ke rongga sublunari di Laut Ketenangan. Tinjauan satelit LRO.
Sekumpulan saintis dari University of Arizona telah mengembangkan algoritma PitScan khas, yang, dalam mod separa automatik, mencari lubang di gua-gua di permukaan bulan dan menemui lebih dari dua ratus daripadanya. Mereka boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan bersyarat:
- kegagalan saluran lava, yang mengalir keluar semasa letusan gunung berapi;
rongga lava yang terbentuk oleh lebur yang terbentuk di kawah besar dari kejatuhan asteroid besar;
- rongga di laut lunar.
Sebuah lubang di tiub lava yang diduga dapat dilihat di dataran tinggi gunung berapi Marius Hills, di khatulistiwa di sebelah barat sisi bulan yang kelihatan. Dari satelit, saluran aliran lava jelas kelihatan di sana, yang terbentang dari mulut gunung berapi sejauh puluhan kilometer. Lubang kelihatan di aliran beku kira-kira 25 kilometer dari kawah. Sama ada meteorit membuatnya, atau "bumbung" runtuh dengan sendirinya, tetapi sekarang anda dapat melihat lubang selebar 80 meter dan kedalaman 45 meter. Lebar aliran di tempat lubang mencapai 800 meter, dan di hulu mencapai hingga satu kilometer, jadi mungkin ada terowong raksasa menurut standar bumi.
Di Purdue University, simulasi berangka dilakukan, yang menurutnya kekuatan lava basaltik dan gravitasi lunar rendah memungkinkan untuk memelihara peti besi di terowong selebar satu kilometer di permukaan dan lorong hingga lima kilometer pada kedalaman beberapa ratus meter tanpa kehancuran. Data mengenai medan gravitasi Bulan, yang diperoleh menggunakan probe GRAIL, membantu membandingkan simulasi dengan kenyataan. Para saintis mengambil bacaan GRAIL di rongga yang mungkin berlaku di Bukit Marius dan berusaha mencari data serupa yang diperoleh di tempat lain. Oleh itu, mungkin untuk menemukan hingga sepuluh "tandatangan" kemungkinan rongga bulan, beberapa di antaranya panjang 100 kilometer dan lebar beberapa kilometer. Sebilangan besar daripadanya dijumpai di bawah laut lunar.
Beberapa lubang di laut bulan memang dijumpai, namun, ia tidak bertepatan dengan kemungkinan lompang yang dihitung dari penyimpangan medan graviti. Namun, satu lubang di Laut Ketenangan, kira-kira 400 kilometer di timur laut dari lokasi pendaratan Apollo 11, adalah yang terbesar dan terdalam yang ditinjau oleh satelit. Lubang ini mempunyai diameter sekitar 100 meter dan kedalaman hingga 100 meter. Tidak ada saluran lava atau kubah gunung berapi di dekatnya yang dapat menunjukkan adanya terowong, tetapi kehadiran seperti itu masih dapat diasumsikan.
Lubang ini menarik bagi para saintis bukan hanya kerana apa yang mungkin tersembunyi di bahagian bawahnya, tetapi juga karena struktur berlapisnya, yang terlihat di dinding lubang yang curam. Lapisan ini menunjukkan kepada para saintis bahawa laut lava terbentuk akibat banyak tumpahan lava, beberapa di antaranya cukup tipis, hingga satu meter.
Lubang di Laut Ketenangan tetap menjadi salah satu lokasi yang paling sesuai untuk pendaratan robot untuk mendarat dan meneroka gua dari dalam. Namun, setakat ini tidak ada satu agensi angkasa yang merancang pengembangan robot gua bulan. Angkasawan Apollo 15 yang menjelajahi lereng Hadley Rill Canyon, yang, menurut satu hipotesis, pernah menjadi tiub lava, tetapi kemudian runtuh sepenuhnya, mendekati rahsia tiub lava lunar.
Komander kru Apollo 15 David Scott di hadapan Hadley Rill Valley. Foto juruterbang modul lunar James Irwin.
Masa depan speleologi antarplanet
Sementara itu, penerokaan gua-gua lunar dan Mars masa depan sedang disiapkan di Bumi. Di planet kita, banyak gua gunung berapi tersedia untuk diterokai dan dikunjungi, yang memungkinkan seseorang memaparkan semua kerumitan speleologi antarplanet. Di Rusia, tabung lava dan gua diketahui di Kamchatka. Salah satu tiub lava, sepanjang kira-kira 100 meter, terdapat di kaldera gunung berapi Gorely. Gua ini cukup kuno, ditinggalkan setelah letusan dua ribu tahun yang lalu. Di dalamnya, anda dapat merasa seperti seorang penjelajah Martian berkat suhu mendekati sifar dan glasier besar yang sebahagiannya menghalang jalan masuk.
Gua lava gunung berapi Tolbachik, terbentuk oleh letusan 2012-2013.
Beberapa gua terbentuk semasa letusan gunung berapi Tolbachik pada 2012-2013. Gua-gua ini lebih indah, dengan stalaktit lava sharktooth menutupi siling, garam menetes di siling dan stalagmit tumbuh di lantai. Di sini panas lava penyejuk masih terpelihara, teh masih boleh direbus di celah-celah panas, dan beberapa cabang gua tidak dapat diakses kerana dikunjungi kerana suhu tinggi.
Walaupun minat ilmiah yang jelas untuk meneroka gua asing, belum ada agensi angkasa yang melanggar rahsia mereka. Pelaksanaan teknikal kajian sedemikian tetap menjadi halangan serius dalam jalan ini. Penyelidik perlu ditanam tepat di bahagian bawah lubang, atau dilengkapi dengan peralatan pendakian untuk menuruni dinding menegak. Ini sahaja sudah cukup untuk menghentikan keseluruhan perkembangan - kerumitannya terlalu tinggi, dan oleh itu risikonya. Seterusnya, anda perlu memberi kuasa kepada robot dalam kegelapan gua, dan yang paling penting, mengawal dan mengekalkan komunikasi tanpa keterlihatan radio langsung.
Dalam penerokaan ruang angkasa, keutamaan selalu diberikan kepada projek yang mempunyai kebolehpercayaan tinggi, menjanjikan bekalan data unik jangka panjang, jadi robot caving masih kalah dalam persaingan dengan satelit dan teleskop. Hanya sebilangan pasukan swasta peserta dalam pertandingan Google Lunar XPRIZE yang mengumumkan bahawa perkembangan mereka akan membolehkan kajian mengenai gua bulan. Pasukan Astrobotik Amerika dan Hakuto Jepun telah menetapkan gua bulan sebagai sasaran mereka, tetapi selagi siasatan mereka tetap ada di Bumi, mereka hanya perlu berjalan kaki sejauh 500 meter di Bulan untuk memperoleh kemenangan. Memandangkan jarangnya gua bulan dan kesukaran pendaratan yang tepat, tidak mungkin pasukan dapat mencapai rongga bulan pada kali pertama.
