Lorsque le magma sort de la Terre à la surface, il coule comme de la lave. Ces coulées de lave sont fascinantes à regarder, et ils laissent derrière eux des reliefs et des roches uniques. Mais une grande partie de ce qui est fascinant dans ces coulées peut être caché sous la terre sous forme de tubes de lave.

Ces tubes de lave s'avèrent être une cible très désirable pour l'exploration sur d'autres mondes, tout comme ils sont ici sur Terre.

Les tubes de lave se forment lorsque la surface de la lave qui coule se refroidit et se durcit, mais la lave en dessous continue de couler. C'est un peu comme une rivière gelée qui forme une couche de glace sur le dessus tandis que l'eau en dessous continue de couler. La lave qui coule peut rester chaude et s'écouler, sortie d'une grotte. Cela se passe sur Terre, et peut être à la fois un délice et un défi pour les spéléologues.

Mais c'est aussi arrivé sur la lune, et sur Mars, et peut-être n'importe où ailleurs où il y a eu une activité volcanique. Les tubes de lave sont des environnements uniques. Ils peuvent fournir un abri pour la vie, ou preuve de vie microbienne dans le passé, et ils peuvent contenir des enregistrements facilement observables de l'activité géologique.

C'est l'idée principale derrière un article intitulé « Concept de base :les tubes de lave peuvent être des refuges pour la vie extraterrestre ancienne et les futurs explorateurs humains ». L'auteur de l'article est Sid Perkins, un journaliste scientifique spécialisé dans les sciences de la Terre, et qui écrit aussi sur les sciences planétaires. L'article est publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ) des États-Unis d'Amérique.

Les tubes de lave peuvent être très gros, parfois plusieurs kilomètres de long. La plus longue que nous connaissions sur Terre est la grotte de Kazamura à Hawaï. Il fait 65,5 kilomètres (40,7 mi) de long. C'est aussi le plus profond.

Il existe de nombreuses preuves que des tubes de lave se sont formés sur la Lune et sur Mars.

En 2009, Le Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA a pris des photos d'une lucarne s'ouvrant dans un tube de lave dans la région de Marius Hills. Quelques années plus tard, l'orbiteur lunaire indien Chandrayaan-1 a repéré plus de tubes de lave. Assez rapidement, les gens ont commencé à s'interroger sur l'exploration de ces reliefs uniques. Il y avait aussi des conjectures sur leur aptitude à l'habitation.

La première preuve de tubes de lave sur Mars est venue du Viking Orbiter de la NASA. Au volcan Alba Mons, dans la région de Tharsus de Mars, La caméra de Viking a capturé une image d'un long tube extrudé au-dessus de la surface du flanc du volcan. C'est presque indéniablement un tube de lave.

Mars, à un moment de son passé, était humide et chaud, et peut avoir hébergé la vie. Heures supplémentaires, il a été dépouillé de son atmosphère et de son eau, et est devenu glacial. Mais s'il y avait de la vie là-bas, il a peut-être eu le temps de « migrer » vers les seules niches restantes où il pouvait survivre. Sur Mars, cela pourrait signifier des tubes de lave.

C'est ce qui en fait des cibles d'exploration si intéressantes.

"Si Mars a jamais accueilli la vie, il s'est peut-être déplacé dans de tels refuges à mesure que la planète évoluait et que les conditions de surface devenaient de plus en plus difficiles, " Perkins a écrit dans son article. En effet, certains chercheurs suggèrent que la vie microbienne pourrait encore s'accrocher dans les refuges souterrains de la planète rouge.

"Sur Mars et ailleurs, les tubes de lave ont le potentiel d'avoir fait la différence entre la vie et la mort, " a déclaré Pascal Lee, un chercheur planétaire au NASA Ames Research Center à Mountain View, Californie.

Mais la tâche d'explorer ces tubes est onéreuse. Cela devrait être fait par robot, du moins au début. Quel astronaute voudrait monter dans un tube de lave sur Mars sans savoir à quel point il pourrait être stable et sûr ? Quiconque est prêt à prendre ce risque sans comprendre dans quoi il s'aventure ne réussirait probablement pas la formation d'astronaute, De toute façon.

Même sur Terre, les grottes sont dangereuses. Les explorer nécessite un ensemble de compétences spécialisées. Il est probablement hors de question de risquer la vie d'un astronaute.

Mais quel genre de robot pourrait le faire ? Le meilleur moyen d'accéder à ces tubes de lave est de passer par des "puits de lumière". C'est une ouverture dans le haut du tube où le plafond s'est effondré. Cela donne accès au tube sans aucun problème, manœuvre de forage compliquée.

Laura Kerber est géologue au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. Kerber et ses collègues ont proposé d'utiliser un robot de descente en rappel pour explorer les tubes de lave sur la lune, et la même chose pourrait fonctionner sur Mars. L'explorateur robotique s'appelle le Moon Diver.

Le Moon Diver est un excellent concept. Il se compose à la fois d'un rover et d'un atterrisseur. Un système d'atterrissage de précision ramènerait l'engin à la surface, proche de sa cible. Le rover est attaché à l'atterrisseur, et alors que le rover roulait vers la lucarne, il jouerait son attache. Une fois à la lucarne, le rover s'abaisserait lentement dans le trou et sur le sol du tube de lave.

Mais que ce soit le Moon Diver, un plongeur sur Mars, ou un concept similaire, l'essentiel est ce qu'il verra une fois à l'intérieur.

Les murs des tubes de lave pourraient contenir toutes sortes de preuves de l'histoire du monde sur lequel ils se trouvent, ce qui est tout simplement impossible à obtenir autrement.

Lorsque les astronautes d'Apollo ont visité la lune, ils n'ont jamais foré à une profondeur supérieure à environ 2,9 mètres (9,5 pieds). Mais les parois des lucarnes et des tubes sur la lune peuvent atteindre des dizaines de mètres d'épaisseur. Mars sera similaire, peut-être encore plus exposé.

Des couches géologiques distinctes seront exposées à une étude facile. Les parois des tubes de lave pourraient montrer des traces de périodes de coulée de lave, preuves de périodes d'impacts intenses de météores, et plus. L'examen de ces murs peut faire la lumière sur l'histoire de la Terre, trop.

La Terre est une planète très active, et de nombreuses preuves anciennes sont simplement effacées par toute l'activité géologique et l'érosion. Si les parois des tubes de lave sur la lune montrent des preuves de périodes prolongées d'impacts de météores, comme une couche bien définie de roche pulvérisée, cette couche peut être datée. Avec cette preuve, nous pouvons conclure que la même chose s'est produite sur Terre, à la fois.

Si jamais nous envoyons une mission robotique sur Mars pour explorer des tubes de lave, les cibles ne manqueront pas. Le centre astrogéologique du United States Geological Survey a recueilli les emplacements de plus de 1, 000 entrées de grottes candidates sur Mars, dont beaucoup sont des puits de lumière en tube de lave. C'est ce qu'on appelle le Mars Global Cave Candidate Catalog.

Si Mars moderne détient des indices sur son ancienne habitabilité, l'endroit le plus prometteur pour le rechercher pourrait être ces tubes de lave. Profondément sous le sous-sol de la planète, la vie martienne ancienne et simple a peut-être fait son dernier combat. Là-bas, il aurait été protégé des rayons cosmiques et des particules nocives du Soleil, qui ruisselait sur la planète, sans être gêné par une atmosphère protectrice.

Le jeune système solaire était un endroit beaucoup plus chaotique lorsque l'ancienne Mars était chaude et humide. Les gros impacts de météores étaient plus fréquents, et les grottes de lave auraient pu servir de refuge à ceux-là, trop.

Des murs de grottes protégés pourraient être le meilleur rythme pour trouver des preuves de la vie passée sur Mars. Comme Perkins l'écrit dans son article, « De tels signes pourraient inclure des produits chimiques organiques, qui pourrait devenir fluorescent sous certaines longueurs d'onde de la lumière. Ou ils pourraient être des restes visibles de biofilms créés par des communautés de microbes. Ou si ces signes évidents de vie sont absents, d'autres signes de vie passée, tels que des filaments microbiens fossilisés ou même des cellules fossiles, pourraient apparaître dans les minéraux qui se sont formés sur les parois des grottes et ont ensuite été préservés. »

Avec chaque mission robotique réussie vers Mars, nos conceptions de mission sont plus raffinées. Au fur et à mesure que notre compréhension de Mars grandit, nous nous améliorons dans la sélection de domaines spécifiques et la conception de missions pour explorer des questions spécifiques. Le prochain rover martien de la NASA, Persévérance, se dirige vers le cratère Jezero pour rechercher des signes de vie ancienne. Cet emplacement a été choisi après un processus de sélection rigoureux.

N'est-ce qu'une question de temps avant qu'une mission ne soit envoyée pour explorer des tubes de lave ? Probablement. Et comme d'habitude, ce sera fascinant de voir la conversation commencer à prendre de l'ampleur. Ce sera fascinant de voir quel type de véhicule et de technologies les esprits innovants trouveront pour la mission.

Et ce sera fascinant de voir ce qu'ils découvriront dans ce qui aurait pu être la dernière redoute de la vie martienne antique.