Poderiam os tubos de lava na Lua e em Marte desempenhar um papel no estabelecimento de uma presença humana nesses mundos? Possivelmente, segundo uma equipe de pesquisadores. Seu novo estudo mostra que os tubos de lava lunares e marcianos podem ser enormes e grandes o suficiente para acomodar uma base.
Tanto a Lua quanto Marte estiveram vulcanicamente ativos ao mesmo tempo, e toda essa atividade deixou sua marca em ambos os mundos. Marte hospeda o maior vulcão do Sistema Solar, Olympus Mons, bem como vários tubos de lava. A Lua não tem vulcões, mas os orbitadores viram tubos de lava na superfície. E esses tubos estão atraindo cada vez mais atenção, à medida que planos futuros para um habitat de algum tipo em ambos os mundos estão tomando forma.
Uma equipe de pesquisadores de universidades italianas concluiu um novo estudo sobre esses tubos. Seu título é “Tubos de lava na Terra, Lua e Marte: uma revisão sobre seu tamanho e morfologia revelada por planetologia comparativa”. O autor principal é Riccardo Pozzobon, geólogo planetário do Departamento de Geociências da Universidade de Pádua. O estudo foi publicado na revista Earth-Science Reviews.
A evidência de tubos de lava – ou pirodutos – em Marte e na Lua está na forma de longos canais elevados sinuosos e nas chamadas “luzes do céu”, onde o telhado de um tubo de lava desabou. Existem muitos imagens orbitais desses recursos, embora infelizmente ainda não tenham sido exploradas.
Em seu artigo, os autores escrevem que “Na Lua, cavidades subterrâneas foram inferidas de várias claraboias nas planícies suaves de Maria e corroboradas usando gravimetria e sonda de radar, enquanto em Marte várias claraboias profundas foram identificadas em fluxos de lava com semelhanças impressionantes com casos terrestres.”
“Podemos encontrar tubos de lava no planeta Terra, mas também na subsuperfície da Lua e de Marte, de acordo com as imagens de alta resolução das claraboias dos tubos de lava tiradas por sondas interplanetárias. A evidência de tubos de lava era frequentemente inferida pela observação de cavidades lineares e cadeias de colapso sinuosas onde as galerias rachavam”, explicou o co-autor Francesco Sauro em um comunicado à imprensa.
Para tentar entendê-los melhor, os autores do novo artigo criaram uma visão geral dos tubos de lava na Terra e os compararam aos dados de Marte e da Lua.
“Essas cadeias de colapso representam gateways ou janelas ideais para exploração subterrânea. A expressão morfológica da superfície dos tubos de lava em Marte e na Lua é semelhante à sua contraparte terrestre. Os espeleologistas estudaram exaustivamente os tubos de lava da Terra no Havaí, nas Ilhas Canárias, na Austrália e na Islândia”, disse Sauro.
Os tubos de lava são formados pelo fluxo de lava. Conforme a parte externa da lava fluindo esfria e endurece, ela forma um tubo através do qual a lava líquida flui. Essa lava pode escoar para fora do tubo, deixando uma estrutura oca que pode viajar por um longo caminho e ser muito volumosa. Na Terra, o tubo de lava mais longo é a Caverna Kazamura, no Havaí. Tem 65,5 km (40,7 mi) de comprimento. Às vezes, eles são aparentes a partir de cadeias de fosso lineares na superfície que estão conectadas linearmente no subsolo.
No entanto, há uma diferença fundamental entre os tubos de lava na Terra e em outros lugares. Na Terra, os tubos de lava e suas claraboias se formam a partir da atividade vulcânica. Mas na Lua e em Marte, alguns tubos e claraboias podem se formar a partir do derretimento por impacto e de outros processos. “Da mesma forma”, escrevem os autores, “na Lua nem todas as claraboias se formam em terrenos vulcânicos, mas também em derretimento por impacto, portanto, nesses casos, outros processos são provavelmente responsáveis por sua formação. Por essas razões, qualquer estudo com o objetivo de identificar colapsos de tubos de lava e candidatos a claraboias na superfície desses corpos planetários deve seguir uma abordagem rigorosa com base em uma comparação geomorfológica com análogos terrestres.”
Os autores queriam uma maneira de quantificar os tubos de lava lunares e marcianos e entender sua morfologia. Embora nunca tenhamos explorado esses tubos em nenhum dos dois mundos, há muitos dados orbitais disponíveis. Essa foi a chave para este estudo.
“Medimos o tamanho e reunimos a morfologia das cadeias de colapso lunar e marciana (tubos de lava colapsados), usando modelos digitais de terreno (DTMs), que obtivemos por meio de imagens estereoscópicas de satélite e altimetria a laser obtidas por sondas interplanetárias”, disse Riccardo Pozzobon. “Em seguida, comparamos esses dados a estudos topográficos sobre cadeias de colapso semelhantes na superfície da Terra e a varreduras a laser do interior de tubos de lava em Lanzarote e nas Galápagos. Esses dados nos permitiram estabelecer uma restrição à relação entre as cadeias de colapso e as cavidades subterrâneas que ainda estão intactas.”
O que eles descobriram foi que os tubos de lava terrestres são pálidos em comparação com seus equivalentes lunares e marcianos. Os tubos terrestres têm diâmetros na faixa de 10 a 100 metros (33 a 330 pés). Mas os tubos marcianos são cerca de 100 vezes mais largos do que isso, e os tubos lunares são positivamente gigantescos em comparação: 1000 vezes mais largos. A diferença se deve à menor gravidade em ambos os mundos e seu efeito no vulcanismo.
“Tubos tão largos como esses podem ter mais de 40 quilômetros, tornando a Lua um alvo extraordinário para exploração subterrânea e potencial assentamento nos amplos ambientes protegidos e estáveis de tubos de lava”, disse Pozzobon.” Estes últimos são tão grandes que podem conter todo o centro da cidade de Pádua.”
Mas eles são ambientes estáveis? Muitas fotos orbitais mostram tubos de lava desmoronados, com claraboias pontilhando os tubos. Segundo Matteo Massironi, são estáveis, graças à menor gravidade, e os impactos são os responsáveis pelos desabamentos e claraboias.
“O mais importante é que, apesar da dimensão impressionante dos tubos lunares, eles permanecem bem dentro do limite de estabilidade do telhado por causa de uma atração gravitacional menor”, explica Matteo Massironi, que é professor de Geologia Estrutural e Planetária no Departamento de Geociências da Universidade de Pádua. “Isso significa que a maioria dos tubos de lava sob as planícies lisas de maria está intacta. As cadeias de colapso que observamos podem ter sido causadas por asteróides que perfuraram as paredes do tubo. Isso é o que as cadeias de colapso em Marius Hills parecem sugerir. Deste último, podemos ter acesso a essas enormes cavidades subterrâneas.”
Essas enormes áreas subterrâneas resolveriam alguns dos problemas associados aos habitats em Marte e na Lua. No topo da lista está a radiação. Embora a atmosfera e a magnetosfera da Terra mantenham a vida na Terra praticamente protegida da radiação, o mesmo não é verdade para a Lua ou para Marte. A exposição a longo prazo a toda essa radiação é um risco significativo de câncer.
Mas um habitat sob todas essas rochas estaria bem protegido da radiação cósmica e da radiação solar. Também estaria protegido contra micrometeoritos, outro perigo que deve ser combatido. A temperatura também seria mais estável. E em Marte, os tubos e cavernas poderiam fornecer um habitat viável para qualquer vida que possa existir naquele planeta. Afinal, aqui na Terra, cavernas e tubos de lava são um habitat especializado que fornece abrigo para organismos adaptados.
“Os tubos de lava podem fornecer escudos estáveis da radiação cósmica e solar e dos impactos de micrometeoritos que freqüentemente acontecem nas superfícies dos corpos planetários”, disse o co-autor Francesco Sauro. “Além disso, têm grande potencial para proporcionar um ambiente em que as temperaturas não variam do dia para a noite. As agências espaciais estão agora interessadas em cavernas planetárias e tubos de lava, pois representam um primeiro passo para futuras explorações da superfície lunar (veja também o projeto Artemis da NASA) e para encontrar vida (passado ou presente) na subsuperfície de Marte.”
Mas antes de falar sobre bases e habitats em tubos de lava esquenta muito, vale a pena ter em mente que ainda não vimos dentro de um. E embora tubos de lava terrestres tenham sido explorados, nós simplesmente não sabemos o quão próxima será a comparação. Portanto, é hora de uma das agências espaciais priorizar isso em seu planejamento e seleção de missão.
Os astronautas da ESA já exploraram tubos de lava aqui na Terra como parte de seu treinamento. Em 2016, os astronautas da ESA Luca Parmitano e Pedro Duque exploraram tubos de lava e cavernas nas Ilhas Canárias espanholas. Essas paisagens são usadas porque são consideradas muito semelhantes a Marte.
A ESA também divulgou que gostaria de ouvir propostas para a exploração do tubo de lava lunar.
“No outono de 2019, a ESA convocou universidades e indústrias com uma campanha em busca de ideias para o desenvolvimento de tecnologias para a exploração de cavernas lunares. Eles estão procurando especificamente por sistemas que pousariam na superfície lunar para operar missões explorando tubos lunares”, disse o professor da Unibo, Jo De Waele, um dos autores deste estudo e espeleologista.
“Desde 2012, em colaboração com algumas universidades europeias, incluindo Bolonha e Pádua, a ESA tem realizado dois programas de formação para astronautas com foco na exploração de sistemas subterrâneos (CAVES) e geologia planetária (PANGEA). Esses programas incluem tubos de lava na ilha de Lanzarote. Até agora, 36 astronautas de cinco agências espaciais receberam treinamento em caminhadas em cavernas; além disso, seis astronautas e quatro especialistas em missão e operação receberam treinamento de campo geológico.”
Pode ser considerado ambicioso demais enviar astronautas para cavernas de lava lunar. Eles são ambientes especializados mesmo aqui na Terra. Se houvesse algum acidente, um astronauta ferido em uma caverna na Lua seria uma situação muito delicada.
Do lado da NASA, os cientistas estão considerando a exploração robótica. Cientistas da NASA propuseram a missão “Moon Diver”. Ele usaria um rover amarrado a uma sonda para explorar tubos de lava na lua. O módulo de pouso pousaria próximo a uma clarabóia, então o rover amarrado seria implantado para descer até o fundo do tubo.
Uma missão para explorar tubos de lava em Marte provavelmente está muito, muito longe. Mas se alguma vez for desenvolvida, não haverá escassez de alvos. O Serviço Geológico dos Estados Unidos afirma que existem mais de 1.000 entradas de cavernas candidatas em Marte.
É claro que as agências espaciais estão focadas nos tubos de lava. Um habitat lunar pode estar a anos ou décadas de distância, mas parece que iremos construir um. E quando o fizermos, será necessário um tipo especial de humano para viver em um tubo de lava subterrâneo em outro mundo.
Publicado em 15/08/2020 06h13
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: