Лунная лавовая трубка

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Лунные колодцы[en] могут оказаться входами в лавовые трубки

Лунная лавовая трубка — лавовая трубка на Луне, сформированная в ходе извержения потоками базальтовой лавы.

При остывании потока по краям лава затвердевает, в результате чего под поверхностью может создаваться длинный проход. Когда поток лавы уменьшается и уходит, эти застывшие края могут формировать подповерхностные пустоты.

Лунные лавовые трубки формировались на наклонных участках поверхности, с углом наклона от 0,4° до 6,5°[1]. Лунная гравитация допускает существование стабильных лавовых трубок шириной до 500 метров, более широкие трубки вскоре бы обрушились. Однако и более узкие трубки могут обрушиваться в результате лунотрясений, особенно возникающих при падении на Луну метеоритов[2].

Иногда наличие лавовой трубки становится явным в результате обрушения её «крыши», создающего круглый колодец[en], который можно увидеть при съёмке с орбиты[3][4].

Свидетельства[править]

Извилистая 50-километровая цепь провалов, переходящая в длинный необвалившийся сегмент лунной лавовой трубки.

Примером лунной области с видимыми лавовыми трубками и риллями являются Холмы Мариуса?!, расположенные по координатам 14°04′20.83″ с. ш. 56°44′57.49″ з. д. / 14.072453° с. ш. 56.749303° з. д. (G) (O)[1]. В 2008 году вход в лавовую трубку в этом регионе открыл японский искусственный спутник Луны «Кагуя»[5]. Более детально освещение этого колодца дневным светом сфотографировал в 2011 году американский аппарат LRO, на фото которого у этого колодца 65-метрового диаметра видно дно, глубиной около 36 метров[4][6]. В Холмах Мариуса найдена, в частности, 50-километровая лавовая трубка высотой более 75 метров[7]

Частично обвалившаяся лавовая трубка имеется в рилле на горе Хэдли[en][8], в районе посадки «Аполлона-15». Подозревается наличие лавовых трубок в море Ясности[9][10][11][12].

Американский аппарат LRO заснял около 200 колодцев диаметром от 5 до 900 метров с признаками наличия подповерхностных пустот[13], хотя часть их, вероятно, является не вулканическими колодцами, а остаточными элементами потоков (англ. post-flow features)[14].

Индийский искусственный спутник Луны «Чандраян-1» заснял около лунного экватора рилль, сформированный древним лавовым потоком с необрушившимся сегментом и признаками наличия лавовой трубки, длиной около 2 км и шириной около 360 м[15][16].

Гравиметрические исследования зонда GRAIL предполагают наличие лунных лавовых трубок шириной более 1 км, и некоторые исследователи допускают[17], что при подходящих параметрах глубины (от 500 м), литостатического давления и толщины «крыши» ширина лунных лавовых трубок может доходить даже до 5 км, что однако противоречит изложенному в преамбуле данной статьи. В предположении, что такие структуры имеют отношение длины к ширине 3:1, они могут оставаться стабильными, если имеют крышу толщиной в 2 метра[17].

Предложенные исследования[править]

Существует несколько предложенных проектов исследования как лунных, так и марсианских лавовых трубок[en] автоматическими космическими аппаратами (роботами)[3][18].

Проект Moon Diver[en] под руководством Лауры Кербер предлагает послать в лунный колодец двухколёсный ровер AXEL для передвижения по экстремальным поверхностям, разработанный Лабораторией реактивного движения, чтобы исследовать геологическую историю лунных морей и извергнутых в древности базальтовых потоков[19][20].

В 2019 году Европейское космическое агентство запустило на своём сайте OSIP кампанию оценки инновационных предложений по исследованию, документированию и трёхмерному картированию лунных вулканических пустот. В результате, были отобраны две исследовательские работы: «Спуск и автономное исследование в глубине подповерхностных лавовых структур» (англ. Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lava Underground Structures, DAEDALUS) и RoboCrane[21].

DAEDALUS — прототип, разработанный Вюрцбургским университетом (Германия), Бременским университетом Якобса (тоже Германия), Падуанским университетом (Италия), Падуйской обсерваторией INAF (Италия) и агентством VIGEA (англ. Virtual Geographic Agency) (тоже Италия). Этот прототип способен выполнять во время спуска и автономного передвижения по лавовой трубке высокоточное трёхмерное картирование пустот, и экипирован лидаром и стереокамерой, чтобы гарантировать почти полное покрытие своего окружения и собирать данные практически в любых условиях. Он имеет сферическую форму диаметром 46 см, снабжён термометром и дозиметром радиации, а его спуск в трубку должен осуществляться с помощью крана, на тросе, который одновременно будет каналом связи с аппаратом[22].

Места для лунных баз[править]

Потенциально лунные лавовые трубки могут служить местом размещения лунных баз[23][5][9][24]. Возможно существование туннелей диаметром более 300 метров, лежащих на глубине 40 метров и более под слоем базальта, со стабильной температурой −20 °C[25] (эта оценка, помимо глубины, зависит от геотермического градиента Луны, который пока недостаточно изучен). Естественные туннели лавовых трубок обеспечивают защиту не только от сильных перепадов температуры на лунной поверхности, но и от жёсткой космической радиации, солнечной радиации, метеоритов и микрометеоритов, а также выбросов грунта при их падении. Таким образом, на начальном этапе освоения Луны они являются хорошим местом для обитания первых поселенцев[26].

Обычно лунные лавовые трубки расположены у границ между лунными морями и горными регионами. Таким образом, они могут предоставить доступ и к возвышенностям, для создания на них станций связи, и к базальтовым плато, для мест посадки и сбора реголита, и к глубинным сырьевым ресурсам Луны[en][27].

См. также[править]

Источники[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 Greeley, Ronald (December 1971), "«Lava Tubes and Channels in the Lunar Marius Hills»", The Moon Т. 3 (3): 289–314, DOI 10.1007/BF00561842 
  2. ↑ Cruikshank, D. P. & Wood, C. A. (March 1972), "«Lunar Rilles and Hawaiian Volcanic Features: Possible Analogues»", The Moon Т. 3 (4): 412–447, DOI 10.1007/BF00562463 
  3. ↑ 3,0 3,1 Huber, S. A.; Hendrickson, D. B.; Jones, H. L. & Thornton, J. P. (2014), "Astrobotic Technology: Planetary Pits and Caves for Science and Exploration", «Annual Meeting of the Lunar Exploration Analysis Group, abstract 3065», <http://www.hou.usra.edu/meetings/leag2014/pdf/3065.pdf>. Проверено 24 января 2016. 
  4. ↑ 4,0 4,1 Clark, Liat (9 February 2011), "«First underground cave photographed on the moon»", Wired UK, <https://www.wired.co.uk/news/archive/2011-02/09/lunar-cave-photos>. Проверено 24 января 2016. 
  5. ↑ 5,0 5,1 Handwerk, Brian (October 26, 2009), «First Moon "Skylight" Found -- Could House Lunar Base?», <http://news.nationalgeographic.com/news/2009/10/091026-moon-skylight-lunar-base.html>. Проверено 27 января 2011. 
  6. ↑ The Marius Hills hole is a possible skylight. Photojournal. Jet Propulsion Laboratory (2010-03-01). Проверено 28 июня 2011.
  7. ↑ Огромная лавовая трубка на Луне послужит убежищем для космонавтов // N+1
  8. ↑ Greeley, Ronald (May 1971), "«Lunar Hadley Rille: Considerations of Its Origin»", Science Т. 172 (3984): 722–725, PMID 17780969, DOI 10.1126/science.172.3984.722 
  9. ↑ 9,0 9,1 Coombs, Cassandra R. & Hawke, B. Ray (September 1992), "A search for intact lava tubes on the Moon: Possible lunar base habitats", «In NASA. Johnson Space Center, The Second Conference on Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century (SEE N93-17414 05-91)», vol. 1, сс. 219–229 
  10. ↑ O'Malley, Rich. Scientists eye moon colonies — in the holes on the lunar surface, New York Daily News (январь 2010 года).
  11. ↑ Plait, Phil (5 March 2010), «Spelunking the Lunar Landscape», Discover Magazine, <http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2010/03/05/spelunking-the-lunar-landscape>. Проверено 24 января 2016. 
  12. ↑ Atkinson, Nancy (2010-06-17), «Very Clever! LRO Views Huge Lava Tube Skylight in Mare Ingenii», <http://www.universetoday.com/2010/06/17/very-clever-lro-views-huge-lava-tube-skylight-in-mare-ingenii/>. Проверено 13 октября 2011. 
  13. ↑ Could This Lunar Cave Provide Shelter for a Future Moon Colony?, io9 / Gizmodo (октябрь 2014 года).
  14. ↑ Wagner, Robert V. & Robinson, Mark S. (July 15, 2014), "«Distribution, formation mechanisms, and significance of lunar pits»", Icarus Т. 237: 52–60, doi:10.1016/j.icarus.2014.04.002, <https://zenodo.org/record/895561> 
  15. ↑ Arya, A. S.; Rajasekhar, R. P.; Thangjam, Guneshwar & Kumara, Ajai (February 25, 2011), "«Detection of potential site for future human habitability on the Moon using Chandrayaan-1 data»", Current Science Т. 100 (4), <http://www.currentscience.ac.in/php/toc.php?vol=100&issue=04>. Проверено 19 декабря 2016. 
  16. ↑ «After water, now Indian scientists find cave on Moon», February 8, 2010, <http://www.siliconindia.com/shownews/After_water_now_Indian_scientists_find_cave_on_Moon-nid-65281-cid--sid-.html>. Проверено 24 января 2016. 
  17. ↑ 17,0 17,1 Blair, David M.; Chappaz, Loic; Sood, Rohan & Milbury, Colleen (January 15, 2017), "«The structural stability of lunar lava tubes»", Icarus Т. 282: 47–55, DOI 10.1016/j.icarus.2016.10.008 
  18. ↑ Defining a Mission Architecture and Technologies for Lunar Lava Tube Reconnaissance // Earth and Space 2012. — 2012. — P. 344. — ISBN 978-0-7844-1219-0.
  19. ↑ Kerber, Laura Lecture: Moon Diver Mission Concept - Descending into a Moon Cave to Better Understand the Solar System's Largest Volcanic Eruptions (англ.) (April 2, 2018). Проверено 24 июня 2018.
  20. ↑ Moon Diver Mission Concept. KISSCaltech.
  21. ↑ DAEDALUS (de-DE). Проверено 5 июня 2022.
  22. ↑ Предложена идея для исследования лунных лавовых трубок // "Вселенная сегодня", 31 марта 2021.
  23. ↑ Поселение на Луне — взгляд профессора Вестминстерского университета // РБК Тренды
  24. ↑ O'Neill, Ian (October 27, 2009), «Living in Lunar Lava Tubes», <http://news.discovery.com/space/moon-lunar-lava-skylight.html>. Проверено 1 января 2012. 
  25. ↑ York, Cheryl Lynn; Walden, Bryce; Billings, Thomas L. & Reeder, P. Douglas (December 1992), "Lunar lava tube sensing", «Lunar and Planetary Institute, Joint Workshop on New Technologies for Lunar Resource Assessment», сс. 51–52 
  26. ↑ De Angelis, G.; Wilson, J. W.; Clowdsley, M. S. & Nealy, J. E. (November 2001), "«Lunar Lava Tubes Radiation Safety Analysis»", Bulletin of the American Astronomical Society Т. 33: 1037 
  27. ↑ Walden, Bryce E.; Billings, T. L.; York, Cheryl Lynn & Gillett, S. L. (January 1998), "Utility of Lava Tubes on Other Worlds", «Workshop on Using In Situ resources for Construction of Planetary Outposts», с. 16 
 
Луна
↑
[+]
Особенности

Внутренняя структура • Гравитация • Топография • Магнитное поле • Атмосфера

Орбита Луны

Фазы (Новолуние • Первая четверть • Полнолуние • Последняя четверть) • Пепельный свет • Солнечное затмение • Лунное затмение • Солнечное затмение на Луне • Прилив и отлив

Поверхность

Геологические структуры (моря • талассоиды • кратеры (список) • цирки • кальдеры (англ.) • горы • долины • борозды • вихри • вулканические структуры (англ.) • лавовые трубки • рилли) • Лучевые системы (англ.) • Селенография • Видимая сторона • Обратная сторона • Южный полюс • Бассейн Южный полюс — Эйткен • Болото Туманов • Лёд • Море Дождей • Пик вечного света • Кратковременные лунные явления

Наука о Луне

Геология (хронология) • Минералогия • Сейсмология • Модель ударного формирования Луны • KREEP • ALSEP • Лазерная локация • Поздняя тяжёлая бомбардировка • Выветривание • Маскон • Реголит • Метеориты • Селенодезия

Исследование

Высадка • Жизнь • Исследование • Космическая программа «Луна» • Проект Аполлон • Колонизация • Лунная программа СССР (Н1-Л3) • Лунный заговор

Другое

Календарь • Месяц • Полумесяц • Полумесяц (символ) • Мифология • В искусстве • Иллюзия • Голубая луна • Суперлуние • Происхождение • Гипотетические естественные спутники Земли • Решение Трампа о праве США использовать ресурсы Луны • Чёрная луна

Runi.svg Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Руниверсалис» («Руни», руни.рф), называющаяся «Лунная лавовая трубка».
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC BY-SA.
Всем участникам Руниверсалиса предлагается прочитать «Обращение к участникам Руниверсалиса» основателя Циклопедии и «Почему Циклопедия?».
Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Лунная_лавовая_трубка&oldid=1610614