Sejak zaman kuno, gua telah menarik banyak orang, kegelapannya penuh dengan bahaya, tetapi rahasia di kedalaman menarik Pithecanthropus, ilmuwan modern dan turis. Ratusan gua darat dan bawah air telah dijelajahi di Bumi, tetapi tujuan yang lebih sulit muncul di depan - gua di planet lain. Blogger dan pemopuler kosmonautika Vitaly "Kucing Hijau" Yegorov berbicara tentang apa yang menunggu penjelajah ruang angkasa di masa depan.
Sebagian besar gua di Bumi terbentuk sebagai akibat dari erosi - penghancuran batuan, biasanya di bawah pengaruh air dan senyawa kimia yang larut di dalamnya. Gua semacam itu disebut gua karst. Di daerah vulkanik, rongga bawah tanah asal lava biasa ditemukan - kubah dan pipa. Tidak seperti gua karst, yang membutuhkan waktu ribuan atau jutaan tahun untuk terbentuk, gua vulkanik terbentuk lebih cepat, selama periode letusan dan pencurahan lava aktif.
Gua vulkanik
Sebuah tabung lava adalah terowongan panjang yang terbentuk secara alami, kadang-kadang panjangnya mencapai puluhan kilometer, dengan lantai datar dan langit-langit berkubah. Tabung tersebut terbentuk selama letusan lava basaltik yang agak cair dan kental. Menyebar dari sumbernya, aliran lava mulai mendingin, dan kerak bagian atas mengeras terlebih dahulu, di mana aliran tersebut berlanjut. Karena pelepasan gas vulkanik antara "atap" dan sungai, sebuah rongga terbentuk, yang mengembang saat aliran mengering. Hasilnya adalah "metro" nyata yang cocok untuk berjalan kaki. Tekanan gas vulkanik yang meningkat menyebabkan peleburan sekunder kubah pipa, sehingga kadang-kadang ditutupi dengan stalaktit lava.
Gunung berapi juga dikenal di planet lain.
Berdasarkan sejumlah tanda tidak langsung, dapat diasumsikan bahwa gunung berapi Venus masih meletus dan, karena panasnya di sana, lava mendingin jauh lebih lambat, yang berarti alirannya akan jauh lebih luas. Hal ini juga diasumsikan bahwa, karena senyawa belerang, titik leleh lava Venus lebih rendah daripada di Bumi, dan ini selanjutnya berkontribusi pada mobilitas aliran lava.
Mars dikenal dengan gunung berapi raksasanya - namun, sekarang mereka semua tertidur, tetapi sebelumnya mereka berhasil membanjiri permukaan seluas ribuan kilometer persegi dengan lahar basaltik.
Video promosi:
Bulan pada suatu waktu juga mengalami periode aktif yang terkait dengan pemboman asteroid dan aktivitas tektonik internal. Bentangan Bulan yang luas dibanjiri aliran lava, yang kita sebut laut.
Para ilmuwan menduga bahwa seharusnya ada gua lava di Bulan dan planet-planet tata surya pada abad ke-19, tetapi penemuan pertama harus menunggu hingga awal era kosmonautika.
Tabung lava yang runtuh di lereng gunung berapi Gunung Peacock dalam gambar dari satelit Mars Express.
Gua Mars
Pipa vulkanik yang runtuh di lereng gunung berapi Mars ditemukan oleh stasiun antarplanet otomatis Viking pada tahun 1970-an.
Tiga puluh tahun kemudian, satelit Mars Odyssey menangkap lubang runtuhan pertama, yang mengindikasikan gua-gua yang masih ada menunggu speleolog mereka. Diameter jurang yang menganga mencapai 250 meter. Sebagian besar ditemukan di lereng gunung berapi perisai di Dataran Tinggi Tarsis. Mars Reconnaissance Orbiter modern, menggunakan teleskop HiRISE resolusi tinggi, mampu melihat ke dalam perut Mars, sejauh mungkin dari orbit.
Lubang pembuangan ke dalam gua lava di gunung berapi Mars, Gunung Askriyskaya. Citra satelit MRO.
Gua Mars menarik para ilmuwan karena beberapa alasan. Karena tipisnya atmosfer, seluruh permukaan planet disinari oleh sinar ultraviolet matahari dan dibombardir oleh partikel bermuatan kosmik, sehingga keberadaan kehidupan mikroba atau bahkan senyawa organik kompleks di lapisan atas tanah tidak mungkin terjadi. Di bawah perlindungan kubah gua, kemungkinan pelestariannya meningkat secara dramatis - bahkan jika kehidupan itu sendiri tidak lagi ditemukan di sana, sisa-sisa akan lebih lama lagi. Mungkin juga air es dan senyawa lain yang lebih mudah menguap di area terbuka akan ditemukan di gua Mars.
Pemimpi paling berani menyarankan bahwa gua Mars dapat menjadi surga bagi basis dan pemukiman manusia pertama - perlindungan dari radiasi dan pasokan air akan berguna bagi penjajah masa depan. Meski sejumlah faktor menunjukkan bahwa gua vulkanik Mars bukanlah tempat tinggal yang paling cocok. Semuanya berada di lereng vulkanik di ketinggian beberapa kilometer di atas dataran. Sedangkan pendaratan di daerah dataran tinggi sulit dilakukan karena lapisan atmosfer yang terlalu tipis. Atmosfer membantu menghemat bahan bakar untuk pengereman saat pendaratan, sehingga pesawat ruang angkasa terberat mencoba turun di tempat terdalam di Mars. Berkat atmosfer yang sama, dataran rendah lebih terlindungi dari radiasi. Dan endapan es air di permukaan juga telah dipelajari, termasuk di sekitar depresi terdalam Mars - lembah Hellas. Karena itu,sampai keberadaan biogenik atau mineral lain di gua Mars dikonfirmasi, disarankan untuk menjelajahinya dengan menggunakan sarana robotik.
Faktor penting yang menghalangi perkembangan speleologi Mars adalah persyaratan keamanan planet. Jika ada kemungkinan untuk melestarikan kehidupan hipotetis Mars di gua, maka peneliti harus 100 persen steril untuk mengesampingkan kemungkinan skenario fantastis dari "Martian Chronicles", di mana satu bersin penduduk bumi membunuh peradaban besar. Saat ini, tidak mungkin untuk memastikan sterilitas penuh dari pesawat ruang angkasa di Bumi, dan mikroba kita mampu bertahan dalam kondisi penerbangan luar angkasa. Oleh karena itu, Mars tidak mencari agar tidak sengaja menghancurkan mereka.
Gua bulan
Tetapi doktrin keamanan planet tidak mengganggu kunjungan ke gua-gua bulan. Hollow Moon telah berulang kali menjadi tempat karya-karya fantastis. Meski kenyataannya jauh dari fiksi, hal itu juga menggembirakan bagi romantisme. Keberadaan gua bulan sudah diasumsikan sejak lama, namun konfirmasi langsung baru datang pada 2009. Untuk pertama kalinya, stasiun robotik Jepang, Kaguya, menemukan kawah yang tidak biasa yang tidak memiliki poros melingkar dan tidak ada tanda-tanda ejeksi dari dalam. Diameternya mencapai 100 meter, dan kedalamannya tampak begitu signifikan sehingga sinar matahari lateral tidak mencapai dasar. Penyelidik Amerika, Lunar Reconnaissance Orbiter, mampu memeriksa penurunan secara lebih rinci, pada waktu yang berbeda dalam sehari, memperkirakan tidak hanya kedalaman dasar dan isinya, tetapi juga struktur dinding samping, dan bahkan melihat di bawah lengkungan.
Kegagalan masuk ke rongga sublunary di Sea of Tranquility. Survei satelit LRO.
Kegagalan masuk ke rongga sublunary di Sea of Tranquility. Survei satelit LRO.
Sekelompok ilmuwan dari Universitas Arizona telah mengembangkan algoritme PitScan khusus, yang, dalam mode semi-otomatis, mencari lubang di gua-gua di permukaan bulan dan menemukan lebih dari dua ratus lubang. Mereka dapat dibagi menjadi tiga kelompok bersyarat:
- kegagalan saluran lava, yang kadaluwarsa selama letusan gunung berapi;
rongga lava yang terbentuk oleh lelehan yang terbentuk di kawah besar akibat jatuhnya asteroid besar;
- rongga di laut bulan.
Sebuah lubang di tabung lava yang diduga bisa dilihat di dataran tinggi vulkanik Perbukitan Marius, di ekuator di sebelah barat sisi bulan yang terlihat. Dari satelit, terlihat jelas saluran aliran lava membentang dari lubang gunung berapi sejauh puluhan kilometer. Sebuah lubang terlihat di aliran beku sekitar 25 kilometer dari kawah. Entah meteorit yang berhasil, atau "atapnya" yang runtuh dengan sendirinya, tetapi sekarang Anda dapat melihat lubang dengan lebar 80 meter dan kedalaman 45 meter. Lebar sungai di tempat lubang mencapai 800 meter, dan di hulu mencapai satu kilometer, jadi mungkin ada terowongan raksasa menurut standar duniawi.
Di Universitas Purdue, simulasi numerik dilakukan, yang menurutnya kekuatan lava basaltik dan gravitasi bulan yang rendah memungkinkan untuk menjaga kubah di terowongan selebar satu kilometer di permukaan dan aula selebar hingga lima kilometer pada kedalaman beberapa ratus meter tanpa kerusakan. Data medan gravitasi Bulan, yang diperoleh dengan menggunakan probe GRAIL, membantu membandingkan simulasi dengan kenyataan. Para ilmuwan mengambil pembacaan GRAIL atas kemungkinan rongga di Perbukitan Marius dan mencoba menemukan data serupa yang diperoleh di tempat lain. Jadi, dimungkinkan untuk menemukan hingga sepuluh "tanda tangan" dari kemungkinan rongga bulan, beberapa di antaranya memiliki panjang 100 kilometer dan lebar beberapa kilometer. Kebanyakan dari mereka ditemukan di bawah laut bulan.
Beberapa lubang di laut bulan memang ditemukan, namun tidak sesuai dengan kemungkinan rongga yang dihitung dari deviasi medan gravitasi. Namun, satu lubang di Sea of Tranquility, sekitar 400 kilometer timur laut lokasi pendaratan Apollo 11, adalah yang terbesar dan terdalam yang disurvei oleh satelit. Lubang tersebut memiliki diameter sekitar 100 meter dan kedalaman hingga 100 meter. Tidak ada saluran lava atau kubah vulkanik di dekatnya yang dapat menunjukkan keberadaan terowongan, tetapi keberadaan tersebut masih dapat diasumsikan.
Lubang ini menarik bagi para ilmuwan tidak hanya karena apa yang mungkin tersembunyi di dasarnya, tetapi juga karena strukturnya yang berlapis, yang terlihat pada dinding lubang yang curam. Lapisan-lapisan ini memberi kesan kepada para ilmuwan bahwa laut lava terbentuk sebagai hasil dari beberapa tumpahan lava, beberapa di antaranya cukup tipis, hingga satu meter.
Lubang di Sea of Tranquility tetap menjadi salah satu tempat paling cocok untuk mendaratkan wahana robotik dan menjelajahi gua dari dalam. Namun, sejauh ini tidak ada satu badan antariksa pun yang merencanakan pengembangan robot penjelajahan bulan. Astronot Apollo 15 yang menjelajahi lereng Hadley Rill Canyon, yang menurut salah satu hipotesis, pernah menjadi tabung lava, tetapi kemudian benar-benar runtuh, menjadi yang paling dekat dengan rahasia tabung lava bulan.
Komandan kru Apollo 15 David Scott dengan latar belakang Lembah Hadley Rill. Foto pilot modul bulan James Irwin.
Masa depan speleologi antarplanet
Sementara itu, eksplorasi gua bulan dan Mars di masa depan sedang dipersiapkan di Bumi. Di planet kita, banyak gua vulkanik tersedia untuk dijelajahi dan dikunjungi, yang memungkinkan seseorang untuk menyajikan semua kompleksitas speleologi antarplanet. Di Rusia, tabung lava dan gua dikenal di Kamchatka. Salah satu tabung lava, panjangnya sekitar 100 meter, tersedia di kaldera gunung berapi Gorely. Gua ini terbilang cukup kuno, tertinggal setelah terjadi letusan dua ribu tahun lalu. Di dalamnya Anda bisa merasa seperti penjelajah Mars berkat suhunya yang mendekati nol dan gletser besar yang memblokir sebagian pintu masuk.
Gua lahar gunung api Tolbachik hasil letusan tahun 2012-2013.
Beberapa gua terbentuk selama letusan Gunung Tolbachik pada tahun 2012-2013. Gua-gua ini lebih indah, dengan stalaktit lava gigi hiu menutupi langit-langit, tetesan garam di langit-langit, dan stalagmit yang tumbuh di lantai. Di sini panas lava yang menyejukkan masih terjaga, teh masih bisa direbus di celah-celah panas, dan beberapa cabang gua tidak bisa diakses pengunjung karena suhunya yang tinggi.
Terlepas dari minat ilmiah yang jelas dalam menjelajahi gua-gua alien, belum ada badan antariksa yang melanggar rahasia mereka. Pelaksanaan teknis dari studi semacam itu tetap menjadi kendala serius di jalur ini. Probe perlu ditanam tepat di dasar lubang, atau dilengkapi dengan peralatan panjat untuk menuruni dinding vertikal. Ini saja sudah cukup untuk menghentikan semua perkembangan - kompleksitasnya terlalu tinggi, dan karenanya berisiko. Selanjutnya, Anda perlu memberikan tenaga ke robot dalam kegelapan gua, dan yang terpenting, mengontrol dan memelihara komunikasi tanpa visibilitas radio langsung.
Dalam eksplorasi ruang angkasa, preferensi selalu diberikan pada proyek dengan keandalan tinggi, menjanjikan pasokan data unik jangka panjang, sehingga robot caving masih kalah bersaing dengan satelit dan teleskop. Hanya beberapa tim swasta dari peserta kompetisi Google Lunar XPRIZE yang mengumumkan bahwa perkembangan mereka memungkinkan studi gua bulan. Tim Astrobotik Amerika dan Hakuto Jepang telah menetapkan gua-gua bulan sebagai target mereka, tetapi selama probe mereka tetap berada di Bumi, dan di Bulan, mereka hanya perlu berjalan 500 meter untuk mendapatkan kemenangan. Mengingat kelangkaan gua bulan dan sulitnya pendaratan yang akurat, kecil kemungkinan tim dapat mencapai rongga bulan untuk pertama kalinya.
