Grotte de la Saint-Valentin, l'un des tubes de lave du monument national de Lava Beds en Californie. Wikimedia Commons (CC By-SA 2.5) Depuis que Neil Armstrong a posé le pied sur la lune pour la première fois, les scientifiques ont caressé l'idée d'y former des colonies potentielles (et plus récemment, découvrir des signes potentiels de vie sur Mars). Mais des températures extrêmement fluctuantes, le rayonnement cosmique et les pluies de micrométéorites (familièrement appelées poussières spatiales) posent des défis aux fouilles humaines de la lune et de Mars, écrit le Dr Francesco Sauro du programme de formation Pangea and Caves de l'Agence spatiale européenne (ESA). Cependant, les astrobiologistes sont en train d'explorer de chouettes structures géologiques qui pourraient servir d'abri naturel contre ces éléments agressifs :les tubes de lave.
"Les tubes de lave sont des grottes creusées par la lave qui coule qui est finalement drainée, laissant un vide souterrain, " Dr. Riccardo Pozzobon du Département de Géosciences de l'Université de Padoue, dit par e-mail. Pozzobon a été à la pointe de la recherche européenne sur les tubes de lave.
Bien qu'il existe différents types de formations de tubes de lave, ces grottes se forment souvent à partir d'un type de fluide, lave basaltique, qui descend une pente comme le flanc d'un volcan. Lorsque la partie la plus externe de la coulée de lave chaude entre en contact avec l'air froid, il refroidit rapidement, former une croûte durcie, explique le Dr Richard Léveillé. Léveillé est professeur adjoint au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université McGill et membre de l'Institut spatial McGill. Mais la lave liquide continue de couler comme de l'eau dans un canal sous cette surface nouvellement durcie. A un moment donné, que la lave liquide s'écoule et se refroidit sous la surface, formant une courbe, structure en forme de tube. Boom - un tube de lave est né.
"Et ce genre de laves que nous connaissons ont éclaté sur la Lune et sur Mars. Donc... nous nous attendrions à trouver des tubes de lave sur la Lune et sur Mars, " dit Léveillé.
Les géologues connaissent les tubes de lave des zones volcaniques d'Hawaï ou d'Islande, mais ils sont également devenus une denrée prisée au sein de la communauté astrobiologique en raison d'images haute résolution indiquant que des tubes de lave peuvent également exister sur la lune et sur Mars. Prendre, par exemple, ces photos prises par le vaisseau spatial SELENE/Kaguya de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) d'un tube de lave potentiellement effondré dans une caractéristique de la lune connue sous le nom de Mare Ingenii. En 2009, JAXA a également repéré une fosse verticale d'environ 262 à 295 pieds (80 à 90 mètres) de profondeur – un tube de lave probablement lunaire – dans la région volcanique de Marius Hills.
De nombreux sites considérés comme des tubes de lave, comme le trou de Marius Hills, sont détectés par la présence de « rainures sinueuses » ou de canaux sinueux. Et plus récemment, l'Institut SETI a annoncé la découverte de possibles "puits de lumière" ou ouvertures de tubes de lave dans le cratère Philolaus près du pôle Nord de la lune à l'aide d'images obtenues à partir du Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.
En 2010, tout en participant à un programme qui a permis aux étudiants d'utiliser la caméra sur l'orbiteur Mars Odyssey de la NASA, élèves de septième année de l'Evergreen Middle School à Cottonwood, Californie, trouvé cette fosse martienne qui semble être une lucarne à une grotte. NASA/JPL-Caltech/ASU Mais les tubes de lave sont une affaire délicate. La technologie scientifique continue de rattraper son retard dans l'identification de ces habitats souterrains. « La principale difficulté vient du fait que les tubes de lave sont essentiellement des structures souterraines. Très peu d'instruments sont capables d'effectuer des mesures directes de structures souterraines, ", explique Leonardo Carrer du Laboratoire de télédétection (RSLab) de l'Université de Trente dans un e-mail. Mais l'équipe de Carrer s'efforce de moderniser la technologie et ainsi aider à l'installation humaine future de ces grottes lunaires. La technologie implique l'utilisation de radar, qui peuvent détecter des tubes de lave depuis l'orbite en fonction de leurs "signatures électromagnétiques uniques" pour sonder "sous la surface lunaire avec des ondes électromagnétiques à basse fréquence et [mesurer] les signaux réfléchis". Les reflets offrent un aperçu des caractéristiques d'un tube de lave comme la forme, taille et composition.
Mais une chose est claire. Les tubes de lave sur la Lune et sur Mars sont inestimables car Naturel habitats potentiels - ou à tout le moins, servir d'unités de stockage pratiques entre les missions spatiales. « Ces vides, si accessible, pourrait être exploité non seulement pour l'établissement humain mais aussi pour le stockage de matériel, " dit Pozzobon.
Pendant ce temps, de retour sur Terre, les scientifiques se préparent pour de futures missions vers la Lune et Mars grâce à une petite plongée souterraine. Pangea est un programme développé par l'Agence spatiale européenne qui prépare les astronautes européens à explorer d'autres planètes. L'un de ses projets concerne le tube de lave Corona de 4,9 milles (8 kilomètres) de long à Lanzarote, Espagne. Selon Sauro, qui est un concepteur de parcours pour Pangaea, l'équipe a entrepris une cartographie avancée du tube, qui a produit "le modèle 3D le plus complet d'un tube de lave sur Terre... avec une précision millimétrique". Ils ont également testé de nouveaux robots ou rovers pour identifier la meilleure façon de naviguer dans ces tubes, développer une meilleure compréhension des défis associés aux incursions dans les tubes de lave sur d'autres planètes dans le processus.
D'autres chercheurs se sont également intéressés à l'exploration de la microbiologie des tubes de lave en concentrant leurs efforts sur le Lava Beds National Monument en Californie. Léveillé, qui dirige ce projet financé par l'Agence spatiale canadienne, dit que son équipe cherche à explorer les tubes de lave comme habitats de micro-organismes, qui peuvent laisser des traces ou des « biosignatures » à travers certains minéraux, et ainsi indiquer la présence de la vie il était une fois sur la planète rouge. "Et bien sûr, la grande question est "'Comment pourrions-nous jamais entrer dans l'une de ces grottes de tube de lave [sur Mars], qui sont assez irréguliers ici sur Terre ?' », dit Léveillé.
Alors, quelle est la différence entre les tubes de lave sur Terre et leurs homologues lunaires et martiens ? Bien, la gravité, pour un. Pozzobon cite une mission de la NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) qui, selon lui, a détecté "d'énormes vides souterrains" ou des tubes de lave potentiels sous la surface lunaire. Il décrit comment la gravité plus faible sur la lune et sur Mars a un impact significatif sur la taille des tubes de lave. Les tubes sur Mars peuvent s'étendre sur 820 pieds (250 mètres) de largeur, et les tubes sur la lune peuvent atteindre plus de 3, 281 pieds (1 kilomètre) de diamètre. Pozzobon note un autre effet important de la gravité inférieure, qui stabilise les toits de ces tubes et provoque moins d'effondrements - en particulier sur la lune - créant ainsi une habitation potentiellement plus sûre pour l'habitation humaine. Mais sinon, Les tubes de lave sur Terre ont une composition et une structure assez similaires à ceux de la Lune et de Mars et constituent d'excellents points de référence pour les chercheurs.
Le potentiel de grottes lunaires - et d'éventuelles implantations humaines - enthousiasme de nombreuses personnes. Même la Maison Blanche fait une offre pour des colonies lunaires dans un avenir proche. Et la possibilité de répondre si la vie a existé - ou peut encore prospérer - dans les grottes de Mars est alléchante pour les explorateurs de l'espace. Mais si vous vous demandez si oui ou non des Martiens seront trouvés autour de ces tubes de lave sur la planète rouge, la réponse est probablement non, à moins que vous ne comptiez les créatures microbiennes. Radiation, un environnement sec et des températures glaciales rendent la planète inhospitalière à la plupart des formes de vie. "Il n'y a aucune indication évidente de la vie, donc la plupart des scientifiques conviendraient que s'il y avait de la vie dans le sous-sol, il serait de forme microbienne ou bactérienne, " dit Léveillé.
Maintenant c'est intéressantBien que l'utilisation de rovers terrestres pour accéder aux tubes de lave sur la Lune et sur Mars puisse être difficile en raison des conditions de surface, d'autres dispositifs sont en cours de développement pour faciliter ces explorations, y compris l'escalade et le saut de pit-bots et le vol, véhicules de type hélicoptère, qui peuvent apparaître dans la mission du rover Mars 2020 de la NASA.
Publié à l'origine :11 février 2019
