Los tubos de lava marcianos son cavernas volcánicas en Marte que se cree que se forman como resultado de flujos de lava basáltica de rápido movimiento asociados con el vulcanismo en escudo . [1] Los tubos de lava generalmente se forman cuando la superficie externa de los canales de lava se enfría más rápidamente y forma una corteza endurecida sobre los flujos de lava subterráneos. [2] El flujo eventualmente cesa y drena fuera del tubo, dejando un espacio vacío en forma de conducto que generalmente se encuentra a varios metros por debajo de la superficie. Los tubos de lava generalmente se asocian con lava pahoehoe extremadamente fluida . [3] La gravedad en Marte es aproximadamente el 38% de la de la Tierra, lo que permite que los tubos de lava marcianos sean mucho más grandes en comparación.
Los tubos de lava y las estructuras de flujo relacionadas se reconocieron por primera vez al examinar las imágenes del orbitador Viking y luego se identificaron utilizando imágenes de los orbitadores de Mars Odyssey , Mars Global Surveyor , Mars Express y Mars Reconnaissance Orbiter . [2] Los tubos de lava se pueden detectar visualmente de dos maneras. El primero son canales largos y sinuosos conocidos como rilles , que se cree que son restos de tubos de lava colapsados. El segundo método de posible identificación es mediante la observación de los "tragaluces" de las cuevas o cráteres , que aparecen como características oscuras y casi circulares en la superficie de Marte. [2] [3] En junio de 2010, un grupo de estudiantes de ciencias de séptimo grado en Evergreen Middle School en Cottonwood, California , que participaban en el Mars Student Imaging Project , ayudaron a los investigadores a descubrir una nueva serie de tubos de lava cerca de Pavonis Mons mediante la identificación de un lucernario estimado en 190×160 metros de ancho y al menos 115 metros de profundidad. [4] Es sólo el segundo tragaluz que se sabe que está asociado con este volcán. [4] Además de las imágenes orbitales, los tubos de lava podrían detectarse mediante el uso de:
Ha habido un mayor interés en la identificación e investigación de los tubos de lava porque podrían presentar a los científicos información sobre la historia geológica, paleohidrológica y supuesta biológica del planeta. [5] Cuando habla de tubos de lava lunares , el Dr. William "Red" Whittaker , director ejecutivo de Astrobotic Technology , afirma que "algo tan único acerca de los tubos de lava es que son el único destino que combina la trifecta de ciencia, exploración y recursos." [6] El acceso a las secciones no derrumbadas de los tubos de lava se puede realizar ingresando por el final del canal , a través de tragaluces, o perforando o volando a través del techo de un tubo de lava. [3] La exploración inicial de los tubos de lava puede involucrar vehículos exploradores , pero con desafíos difíciles. Los tragaluces tradicionales tienen grandes montones de escombros directamente debajo de ellos (como se ve en la primera figura), lo que sería un obstáculo para el rover. También habría que tener en cuenta la caída vertical que tendría que realizar el rover, así como la capacidad del rover para permanecer en comunicación con activos en la superficie o en órbita. [7]
La gravedad en Marte es aproximadamente el 38% de la de la Tierra, [8] lo que permite que los tubos de lava marcianos sean mucho más grandes en comparación. [9] Los tubos de lava representan ubicaciones privilegiadas para la observación directa de lechos de roca prístinos donde se podrían encontrar claves de la historia geológica, paleohidrológica y posible biológica de Marte. La superficie de Marte experimenta fluctuaciones extremas de temperatura y recibe una gran cantidad de radiación ionizante debido a la falta de un campo magnético y a la delgada atmósfera del planeta , que tiene aproximadamente una centésima parte (o 1 por ciento) del espesor de la de la Tierra. La delgada atmósfera permite que Marte irradie energía térmica más fácilmente, por lo que las temperaturas cerca del ecuador pueden alcanzar hasta 21 °C (70 °F) durante un día de verano y luego descender a -73 °C (-99 °F). por la noche. [10] Las condiciones del subsuelo de Marte son dramáticamente más benignas que las de la superficie, lo que lleva a los investigadores a creer que si existiera (o existiera) vida en Marte, lo más probable es que se encontrara en estos entornos más hospitalarios. [11] Las formas de vida no sólo estarían protegidas de las altas temperaturas de la superficie y la radiación ultravioleta, sino también de las tormentas de viento y el polvo de regolito . [1] Los tubos de lava marcianos posiblemente podrían atrapar volátiles como el agua, que se considera esencial para la vida, y también pueden contener depósitos de hielo antiguo, ya que el aire frío puede acumularse en los tubos de lava y las temperaturas permanecen estables. [3] La capacidad de aprovechar estos reservorios puede proporcionar una visión espectacular de la paleoclimatología y la historia astrobiológica de Marte. [2]
El descubrimiento de tubos de lava marcianos tiene implicaciones sobre la posibilidad de vida pasada o presente en Marte .
Las historias magnética y climática de Marte y la Tierra son extremadamente diferentes y habrían dictado en gran medida la evolución de ambas biosferas. Hace unos cuatro mil millones de años, la dinamo marciana se apagó después de un período propuesto en el que existió un océano de Noé duradero y cuando pudo haber existido vida en la superficie. Un repentino e intenso aumento de partículas solares eliminó la protección atmosférica e hidrológica, provocando que la atmósfera se adelgazara y el agua se retirara de la superficie. En este punto, es posible que la vida haya buscado refugio en ambientes subterráneos como los tubos de lava. [5]
En el subsuelo pudieron haber sobrevivido una amplia gama de organismos, como quimiolitotrofos y litoautótrofos , y ciertos extremófilos como halófilos o psicrófilos . [5] Se ha descubierto que los microbios que se encuentran en la Tierra prosperan en temperaturas cercanas al punto de congelación y en aire con muy poco oxígeno. Esto permite a los investigadores creer que los organismos pueden vivir en situaciones extremas similares a las de Marte, donde las temperaturas son más frías y hay menos oxígeno disponible. [12] Los minerales volcánicos que se encuentran en los tubos de lava podrían proporcionar una rica fuente de nutrientes para los organismos quimiosintéticos . [1] Los científicos también están interesados en obtener acceso a los tubos de lava marcianos porque podrían dar una idea de los procesos que llevaron a la vida en la Tierra, ya que el registro geológico de las rocas está mejor conservado en Marte. [13]
El interior de los tubos de lava, junto con otras cavidades subterráneas, podrían resultar lugares privilegiados para futuras misiones tripuladas a Marte al proporcionar refugio para los hábitats. [1] Estas cavernas naturales tienen techos estimados en decenas de metros de espesor que proporcionarían protección contra las condiciones extremas que se experimentarían en la superficie. [3] El hábitat estaría protegido de la radiación solar , micrometeoritos, fluctuaciones extremas de temperatura (se cree que la temperatura ambiente es estable en los tubos de lava), vientos y tormentas de polvo de regolito que podrían representar una amenaza para la salud humana y la tecnología. Estos refugios naturales también reducirían la masa de carga útil aterrizada para misiones tripuladas, lo que sería económicamente ventajoso. [1]
