stringtranslate.com

Лунная лавовая трубка

Лунный кратер глубиной 100 метров может обеспечить доступ к лавовой трубке.

Лунные лавовые трубки — это лавовые трубки на Луне , образованные во время извержения базальтовых лавовых потоков. Когда поверхность лавового потока остывает, она затвердевает, и лава может течь под поверхностью в виде трубчатого прохода. Как только поток лавы ослабевает, трубка может истощиться, образуя пустоту. Лунные лавовые трубки образуются на наклонных поверхностях, угол которых варьируется от 0,4° до 6,5°. [1] Эти трубки могут достигать ширины 500 метров (1600 футов), прежде чем они станут нестабильными из-за гравитационного коллапса. Однако стабильные трубки все еще могут быть нарушены сейсмическими событиями или метеоритной бомбардировкой. [2]

Существование лавовой трубки иногда обнаруживается по наличию «светового люка» — места, в котором крыша трубки обрушилась, оставив круглое отверстие, которое можно наблюдать с лунных орбитальных аппаратов . [3] [4]

Данные наблюдений

Извилистая 50-километровая цепь провальных ям переходит в непрерывный неразрушенный участок лунной лавовой трубки.

Область, демонстрирующая лавовую трубку и борозды, — это район холмов Мариус ( 14°4′20.83″N 56°44′57.49″W / 14.0724528°N 56.7493028°W / 14.0724528; -56.7493028 (лавовая трубка Мариус) ). [1] В 2008 году японский космический аппарат Кагуя , возможно, обнаружил отверстие в лавовой трубке в этой области . [5] В 2011 году световой люк был более подробно сфотографирован аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter , на фотографиях которого видна как яма шириной 65 метров, так и дно ямы примерно на 36 метров ниже. [4] [6] Кроме того, борозда Хэдли могла быть частично перекрытым лавовым каналом, некоторые части которого с тех пор обрушились. [7] В Море Ясности также могут быть лавовые трубки . [8] [9] [10] [11]

Космический аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter сфотографировал более 200 ям, которые, по всей видимости, являются световыми люками в подземные пустоты или пещеры, диаметром от 5 м (16 футов) до более 900 м (3000 футов) [12] , хотя некоторые из них, скорее всего, являются следами после извержения, а не вулканическими световыми люками. [13]

Орбитальный аппарат ISRO Chandrayaan-1 сфотографировал лунную борозду, образованную древним лунным лавовым потоком с неразрушенным сегментом, указывающим на вероятное наличие лавовой трубки вблизи лунного экватора. Длина туннеля составляет около 2 км (1,2 мили), а ширина — 360 м (1180 футов). [ 14]

Гравитометрические наблюдения космического корабля GRAIL предполагают наличие лунных лавовых трубок шириной более 1 км. Предполагая соотношение ширины к высоте 3:1, такая структура может оставаться устойчивой с потолком толщиной 2 м (6,6 фута). [15]

В 2023–2024 годах были проанализированы радиолокационные изображения впадины Моря Спокойствия, полученные с помощью камеры лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА, и установлено, что она образовалась в результате обрушения лавовой трубки, что привело к образованию пещерного канала длиной не менее десятков метров, что доказывает существование лунных пещер. [16]

Косой вид на карьер «Haruyama Skylight» на холмах Мариус

Предлагаемое исследование

Несколько групп предложили роботизированные миссии по исследованию лунных и марсианских лавовых трубок . [3] [17]

Миссия « Лунный ныряльщик » под руководством Лоры Кербер предполагает отправить двухколесный вездеход AXEL, разработанный в NASA-JPL, в лунную яму, чтобы исследовать историю извержений лунного моря и базальтовых потоков . [18] [19]

В 2019 году Европейское космическое агентство запустило кампанию через платформу открытых космических инноваций (OSIP) ЕКА для оценки инновационных предложений, направленных на исследование, документирование и 3D-картирование вулканических полостей на Луне. Были выбраны два дополнительных исследования: сфера Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lava Underground Structures (DAEDALUS) и RoboCrane. [20] DAEDALUS — это прототип, разработанный Вюрцбургским университетом (Германия), Университетом Якобса (Германия), Падуанским университетом (Италия), INAF-Osservatorio di Padova (Италия) и VIGEA-Virtual Geographic Agency (Италия). Этот прототип оснащен несколькими компонентами, способными выполнять 3D-картографирование высокой четкости во время спуска и автономно перемещаться внутри лавовой трубки . Эта система фактически оснащена лидаром и стереоскопическими камерами, чтобы гарантировать почти полное покрытие для получения данных в любых условиях.

Места обитания человека

Температура недр Луны увеличивается с глубиной

Лунные лавовые трубки потенциально могут служить ограждениями для человеческих жилищ. [5] [8] [21] Могут существовать туннели диаметром более 300 метров (980 футов), лежащие под 40 метрами (130 футов) или более базальта , со стабильной температурой −20 °C (−4 °F). [22] Эти естественные туннели обеспечивают защиту от космической радиации , солнечной радиации, метеоритов , микрометеоритов и выбросов от ударов. Они изолированы от экстремальных колебаний температуры на поверхности Луны и могут обеспечить стабильную среду для жителей . [23]

Лунные лавовые трубки обычно находятся вдоль границ между лунными морями и высокогорными регионами. Это дало бы легкий доступ к: возвышенным регионам для коммуникаций; базальтовым равнинам для посадочных площадок и сбора реголита ; и подземным минеральным ресурсам . [24]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Greeley, Ronald (декабрь 1971 г.), «Лавовые трубки и каналы в лунных холмах Мариуса», The Moon , 3 (3): 289–314, Bibcode : 1971Moon....3..289G, doi : 10.1007/BF00561842, hdl : 2060/19710008532 , S2CID  122121114
  2. ↑ Cruikshank, DP; Wood, CA (март 1972), «Лунные борозды и гавайские вулканические образования: возможные аналоги», The Moon , 3 (4): 412–447, Bibcode : 1972Moon....3..412C, doi : 10.1007/BF00562463, S2CID  120469722
  3. ^ ab Huber, SA; et al. (2014), «Астроботическая технология: планетарные ямы и пещеры для науки и исследований», Ежегодное собрание Группы анализа исследований Луны, аннотация 3065 (PDF) , получено 24 января 2016 г.
  4. ^ ab Clark, Liat (9 февраля 2011 г.), «Первая подземная пещера, сфотографированная на Луне», Wired UK , архивировано из оригинала 10 февраля 2011 г. , извлечено 24 января 2016 г.
  5. ^ ab Handwerk, Brian (26 октября 2009 г.), "First Moon "Skylight" Found -- Could House Lunar Base?", National Geographic , архивировано из оригинала 29 октября 2009 г. , извлечено 27 января 2011 г.
  6. ^ "Отверстие в холмах Мариус — возможный просвет". Фотожурнал . Лаборатория реактивного движения . 2010-03-01 . Получено 28 июня 2011 г.
  7. ↑ Грили, Рональд (май 1971 г.), «Лунная борозда Хэдли: соображения о ее происхождении», Science , 172 (3984): 722–725, Bibcode : 1971Sci...172..722G, doi : 10.1126/science.172.3984.722, hdl : 2060/19710005212 , PMID  17780969, S2CID  46616037
  8. ^ ab Coombs, Cassandra R.; Hawke, B. Ray (сентябрь 1992 г.), «Поиск нетронутых лавовых трубок на Луне: возможные места обитания на лунных базах», в NASA. Космический центр Джонсона, Вторая конференция по лунным базам и космической деятельности 21-го века (SEE N93-17414 05-91) , т. 1, стр. 219–229, Bibcode : 1992lbsa.conf..219C
  9. ↑ О'Мэлли, Рич (4 января 2010 г.). «Ученые наблюдают за колониями на Луне — в отверстиях на поверхности Луны». New York Daily News . Архивировано из оригинала 2011-07-14 . Получено 13 октября 2011 г.
  10. ↑ Plait, Phil (5 марта 2010 г.), «Spelunking the Lunar Landscape», Bad Astronomy , Discover Magazine , получено 24 января 2016 г.
  11. ↑ Аткинсон, Нэнси (2010-06-17), "Очень умно! LRO видит огромный световой люк в лавовой трубе в Море Гениальности", Universe Today , получено 13 октября 2011 г.
  12. ^ Дворски, Джордж (18 октября 2014 г.). «Может ли эта лунная пещера стать убежищем для будущей лунной колонии?». io9 / Gizmodo . Получено 24 января 2016 г.
  13. ↑ Вагнер, Роберт В.; Робинсон, Марк С. (15 июля 2014 г.), «Распределение, механизмы формирования и значение лунных ям», Icarus , 237 : 52–60, Bibcode : 2014Icar..237...52W, doi : 10.1016/j.icarus.2014.04.002.
  14. ^ Арья, А.С. и др. (25 февраля 2011 г.), «Обнаружение потенциального места будущей человеческой обитаемости на Луне с использованием данных Чандраян-1», Current Science , 100 (4) , получено 19 декабря 2016 г.
  15. ^ Блэр, Дэвид М. и др. (15 января 2017 г.), «Структурная устойчивость лунных лавовых трубок», Icarus , 282 : 47–55, Bibcode : 2017Icar..282...47B, doi : 10.1016/j.icarus.2016.10.008, S2CID  1259891371
  16. ^ Каррер, Леонардо; Поццобон, Риккардо; Сауро, Франческо; Кастеллетти, Давиде; Паттерсон, Джеральд Уэсли; Бруззоне, Лоренцо (15 июля 2024 г.). «Радиолокационные доказательства наличия доступного пещерного канала на Луне под ямой Моря Спокойствия». Природная астрономия : 1–8. doi : 10.1038/s41550-024-02302-y. ISSN  2397-3366.
  17. ^ Ximenes, SW; Elliott, JO; Bannova, O. (2012). «Определение архитектуры миссии и технологий для разведки лунных лавовых трубок». Earth and Space 2012. стр. 344. doi :10.1061/9780784412190.038. ISBN 978-0-7844-1219-0.
  18. ^ Кербер, Лора (2 апреля 2018 г.). «Лекция: Концепция миссии Moon Diver — спуск в лунную пещеру для лучшего понимания крупнейших вулканических извержений Солнечной системы». KISSCaltech . Получено 24.06.2018 .
  19. ^ Кербер, Лора (3 апреля 2018 г.). Концепция миссии Moon Diver. KISSCaltech . Получено 24.06.2018 .
  20. ^ "DAEDALUS". www.informatik.uni-wuerzburg.de (на немецком языке) . Получено 05.06.2022 .
  21. ↑ О'Нил, Иэн (27 октября 2009 г.), «Жизнь в лунных лавовых трубах», Discover News , архивировано из оригинала 23 октября 2012 г. , извлечено 1 января 2012 г.
  22. ^ Йорк, Шерил Линн и др. (декабрь 1992 г.), «Обнаружение лунных лавовых трубок», Институт Луны и планет, Совместный семинар по новым технологиям для оценки лунных ресурсов , стр. 51–52, Bibcode : 1992ntlr.work...51Y
  23. ^ Де Анджелис, Г. и др. (ноябрь 2001 г.), «Анализ радиационной безопасности лунных лавовых трубок», Бюллетень Американского астрономического общества , 33 : 1037, Bibcode : 2001DPS....33.1003D
  24. ^ Уолден, Брайс Э. и др. (январь 1998 г.), «Полезность лавовых трубок в других мирах», Семинар по использованию ресурсов на месте для строительства планетарных аванпостов , стр. 16, Bibcode : 1998uisr.work...16W