Лунная лавовая трубка
Лунные лавовые трубки — это лавовые трубки на Луне , образовавшиеся во время извержения потоков базальтовой лавы . Когда поверхность потока лавы охлаждается, она затвердевает, и лава может течь под поверхностью по каналу в форме трубки. Как только поток лавы уменьшится, трубка может стечь, образуя полую пустоту. Лунные лавовые трубки образуются на наклонных поверхностях, угол наклона которых колеблется от 0,4° до 6,5°. [1] Эти трубы могут иметь ширину до 500 метров (1600 футов), прежде чем они станут нестабильными из-за гравитационного коллапса. Однако стабильные трубы все равно могут быть разрушены сейсмическими явлениями или метеоритов . бомбардировками [2]
Существование лавовой трубы иногда обнаруживается по наличию «светового люка», места, в котором крыша трубы обрушилась, оставив круглую дыру, которую можно наблюдать с помощью лунных орбитальных аппаратов . [3] [4]
Наблюдательные данные
[ редактировать ]
Область, показывающая лавовую трубку и ручьи, — это регион холмов Мариуса ( 14 ° 4'20,83 дюйма с.ш. 56 ° 44'57,49 дюйма з.д. / 14,0724528 ° с.ш. 56,7493028 ° з.д. ). [1] В 2008 году отверстие лавовой трубки в этом районе, возможно, было обнаружено японским космическим кораблем «Кагуя» . [5] НАСА Световой люк был более подробно сфотографирован в 2011 году лунным разведывательным орбитальным аппаратом , на котором видны как яма шириной 65 метров, так и дно ямы примерно на 36 метров ниже. [4] [6] Кроме того, Хэдли Рилл, возможно, представлял собой частично покрытый лавовый канал, некоторые части которого с тех пор обрушились. [7] также есть лавовые трубы. В Море Серенитатис [8] [9] [10] [11]
Лунный разведывательный орбитальный аппарат сфотографировал более 200 ям, которые напоминают световые люки в подземные пустоты или пещеры диаметром от примерно 5 м (16 футов) до более 900 м (3000 футов). [12] хотя некоторые из них, скорее всего, представляют собой послетечные сооружения, а не вулканические световые люки. [13]
Орбитальный аппарат ISRO Chandrayaan-1 сфотографировал лунную бороздку, образованную древним лунным потоком лавы, с неразрушившимся сегментом, указывающим на вероятное наличие лавовой трубки вблизи лунного экватора. Туннель имеет длину около 2 км (1,2 мили) и ширину 360 м (1180 футов). [14]
Гравитометрические наблюдения космического корабля GRAIL позволяют предположить наличие на Луне лавовых трубок шириной более 1 км. При соотношении ширины к высоте 3:1 такая конструкция может оставаться устойчивой при толщине потолка 2 м (6,6 футов). [15]
В 2023-2024 годах были проанализированы радиолокационные изображения ямы Море Спокойствия, полученные с помощью камеры лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА, и было установлено, что они образовались в результате обрушения лавовой трубы, что привело к образованию пещерного канала длиной не менее десятков метров, что доказывает существование лунных пещер. [16]
Предлагаемое исследование
[ редактировать ]Несколько групп предложили роботизированные миссии для исследования лунных и марсианских лавовых трубок . [3] [17]
Миссия « Moon Diver » под руководством Лоры Кербер предлагает отправить в лунную яму двухколесный вездеход AXEL, разработанный в NASA-JPL, чтобы исследовать историю лунной кобылы и паводковых извержений базальта . [18] [19]
В 2019 году Европейское космическое агентство ЕКА через Инновационную платформу открытого космоса (OSIP) запустило кампанию по оценке инновационных предложений, направленных на исследование, документирование и 3D-картирование вулканических полостей на Луне. Были выбраны два взаимодополняющих исследования: «Спуск и исследование глубокой автономности лавовых подземных сооружений» (DAEDALUS) и «Робокран». [20] DAEDALUS — это прототип, разработанный Вюрцбургским университетом (Германия), Университетом Джейкобса (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 трубы . Эта система фактически оснащена лидаром и стереоскопическими камерами , что гарантирует почти полное покрытие и позволяет получать данные в любых условиях.
Места обитания человека
[ редактировать ]
Лунные лавовые трубы потенциально могут служить ограждением для обитания человека. [5] [8] [21] Могут существовать туннели диаметром более 300 метров (980 футов), лежащие на глубине менее 40 метров (130 футов) из базальта , со стабильной температурой -20 ° C (-4 ° F). [22] Эти естественные туннели обеспечивают защиту от космического излучения , солнечной радиации, метеоритов , микрометеоритов и выбросов от ударов. Они изолированы от экстремальных колебаний температуры на лунной поверхности и могут обеспечить стабильную среду для жителей . [23]
Лунные лавовые трубы обычно встречаются вдоль границ между лунными морями и горными регионами. Это дало бы свободный доступ к: возвышенным регионам для связи; базальтовые равнины — для посадочных площадок и реголита добычи ; и подземные минеральные ресурсы . [24]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Грили, Рональд (декабрь 1971 г.), «Лавовые трубы и каналы на лунных холмах Мариуса», The Moon , 3 (3): 289–314, Бибкод : 1971Moon....3..289G , doi : 10.1007/BF00561842 , hdl : 2060/19710008532 , S2CID 122121114
- ^ Крукшанк, ДП; Вуд, Калифорния (март 1972 г.), «Лунные линии и вулканические особенности Гавайских островов: возможные аналоги», The Moon , 3 (4): 412–447, Бибкод : 1972Moon....3..412C , doi : 10.1007/BF00562463 , S2CID 120469722
- ^ Перейти обратно: а б Хубер, ЮАР; и др. (2014), «Астроботические технологии: планетарные ямы и пещеры для науки и исследований», Ежегодное собрание Группы анализа исследований Луны, аннотация 3065 (PDF) , получено 24 января 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кларк, Лиат (9 февраля 2011 г.), «Первая подземная пещера, сфотографированная на Луне» , Wired UK , заархивировано из оригинала 10 февраля 2011 г. , получено 24 января 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хэндверк, Брайан (26 октября 2009 г.), «Обнаружен первый лунный световой люк - может ли разместиться лунная база?» , National Geographic , заархивировано из оригинала 29 октября 2009 г. , получено 27 января 2011 г.
- ^ «Дыра в холмах Мариус — возможное окно в крыше» . Фотожурнал . Лаборатория реактивного движения . 01.03.2010 . Проверено 28 июня 2011 г.
- ^ Грили, Рональд (май 1971 г.), «Лунная Хэдли Рилл: соображения ее происхождения», Science , 172 (3984): 722–725, Бибкод : 1971Sci...172..722G , doi : 10.1126/science.172.3984.722 , HDL : 2060/19710005212 , PMID 17780969 , S2CID 46616037
- ^ Перейти обратно: а б Кумбс, Кассандра Р.; Хоук, Б. Рэй (сентябрь 1992 г.), «Поиски неповрежденных лавовых трубок на Луне: возможные места обитания лунных баз», В НАСА. Космический центр Джонсона, Вторая конференция по лунным базам и космической деятельности 21 века (SEE N93-17414 05-91) , том. 1, стр. 219–229, бибкод : 1992lbsa.conf..219C.
- ^ О'Мэлли, Рич (4 января 2010 г.). «Учёные наблюдают за лунными колониями — в дырах на лунной поверхности» . Нью-Йорк Дейли Ньюс . Архивировано из оригинала 14 июля 2011 г. Проверено 13 октября 2011 г.
- ^ Плейт, Фил (5 марта 2010 г.), «Исследуя лунный ландшафт» , Bad Astronomy , журнал Discover Magazine , получено 24 января 2016 г.
- ^ Аткинсон, Нэнси (17 июня 2010 г.), «Очень умно! LRO просматривает огромное окно в крыше из лавовой трубы в Mare Ingenii» , Universe Today , получено 13 октября 2011 г.
- ^ Дворский, Георгий (18 октября 2014 г.). «Может ли эта лунная пещера стать убежищем для будущей лунной колонии?» . io9 / Гизмодо . Проверено 24 января 2016 г.
- ^ Вагнер, Роберт В.; Робинсон, Марк С. (15 июля 2014 г.), «Распространение, механизмы образования и значение лунных ям» , Icarus , 237 : 52–60, Bibcode : 2014Icar..237...52W , doi : 10.1016/j. икарус.2014.04.002 .
- ^ Арья, А.С.; и др. (25 февраля 2011 г.), «Обнаружение потенциального места будущего обитания человека на Луне с использованием данных Chandrayaan-1» , Current Science , 100 (4) , получено 19 декабря 2016 г.
- ^ 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 125989137 1
- ^ Каррер, Леонардо; Поццобон, Риккардо; Сауро, Франческо; Кастеллетти, Давиде; Паттерсон, Джеральд Уэсли; Бруззоне, Лоренцо (15 июля 2024 г.). «Радарное свидетельство наличия доступного пещерного канала на Луне под ямой Моря Спокойствия» . Природная астрономия : 1–8. дои : 10.1038/s41550-024-02302-y . ISSN 2397-3366 .
- ^ Хименес, Юго-Запад; Эллиотт, Джо; Баннова, О. (2012). «Определение архитектуры миссии и технологий для разведки лунных лавовых трубок». Земля и космос 2012 . п. 344. дои : 10.1061/9780784412190.038 . ISBN 978-0-7844-1219-0 .
- ^ Кербер, Лаура (2 апреля 2018 г.). «Лекция: Концепция миссии Moon Diver - Спуск в лунную пещеру, чтобы лучше понять крупнейшие извержения вулканов в Солнечной системе» . ПОЦЕЛУЙКалтех . Проверено 24 июня 2018 г.
- ^ Кербер, Лаура (3 апреля 2018 г.). Концепция миссии Moon Diver . ПОЦЕЛУЙКалтех . Проверено 24 июня 2018 г.
- ^ «ДЕДАЛ» . www.informatik.uni-wuerzburg.de (на немецком языке) . Проверено 5 июня 2022 г.
- ^ О'Нил, Ян (27 октября 2009 г.), «Жизнь в лунных лавовых трубах» , Discover News , заархивировано из оригинала 23 октября 2012 г. , получено 1 января 2012 г.
- ^ Йорк, Шерил Линн; и др. (Декабрь 1992 г.), «Обнаружение лунных лавовых трубок», Институт Луны и планет, Совместный семинар по новым технологиям оценки лунных ресурсов , стр. 51–52, Бибкод : 1992ntlr.work...51Y
- ^ Де Анджелис, Г.; и др. (Ноябрь 2001 г.), «Анализ радиационной безопасности лунных лавовых трубок», Бюллетень Американского астрономического общества , 33 : 1037, Бибкод : 2001DPS....33.1003D
- ^ 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, Бибкод : 1998uisr.work...16W
| Физический характеристики |  | |
|---|---|---|
| Орбита | ||
| Поверхность и функции | ||
| Наука | ||
| Разведка | ||
| Определение времени и навигация | ||
| Фазы и имена | ||
| Повседневные явления | ||
| Связанный |
| |
