稳定的熔岩管可以在月球上提供潜在的人类栖息地

2017年10月5日据议员宣布副总统宣布特朗普政府’计划将宇航员返回月亮。期待长期,美国宇航局和其他几个空间机构也意图在那里建立永久的月球基地。这个基础不仅为农历科学提供了机会,而且为火星及以外的特派团提供了促进任务。

唯一的问题是,应该在哪里建造这样的基础?多年来,美国国家航空航天局,欧安卡和其他机构一直在探索稳定熔岩管作为潜在地点的可能性。根据 新研究 由一个国际科学家团队,现在在Marius Hills地区确认了这种管的存在。这个位置可能是未来农历任务的网站,甚至可能是未来农历栖息地的网站。

2009年,地形相机提供的数据雅拓提供’s 梅琳 航天器表示月球上有三个巨大的坑。这些坑(又名。“skylights”)特别感兴趣,因为它们被视为可能的地下熔岩渠道的开口。从那时起,Marius Hills地区(在那里找到)是天文学家和行星科学家希望确认熔岩管的存在的焦点。

艺术家’对研究典型的小熔岩隧道的表面勘探船员的印象,以确定它是否可以作为月球基地的居住地的自然避难所。信用:美国宇航局’S Johnson Space Center

最近的研究,标题为“通过Selene(kaguya)月球雷达探测器检测Marius Hills在Marius Hills的完整熔岩管“,最近出现在期刊上 地球物理研究信。 该团队由Jaxa的成员组成’s 空间与航天科学研究所 (isas),普渡大学,阿拉巴马大学, Astrolabs. , 这  日本国家天文天文学 (NOAJ)和多个日本大学。

他们一起检查了来自的数据 梅琳 mission’s 月球雷达音响者 (LRS)从靠近Marius Hills孔(MHH)的位置,以确定该区域是否托管了稳定的熔岩管。当它仍然是火山的活跃时,这种管是一种从月球过去的残余物。这些地下渠道被认为是月球群体的理想位置,并且有几个原因。

对于初学者来说,他们的厚厚的屋顶将提供从太阳辐射,宇宙射线,流苏撞击和月球的自然屏蔽’极端温度。封闭的这些管也可以加压以产生透气环境。因此,找到稳定的熔岩管的入口将是为这种殖民地选择可能的位点的第一步。

作为Jaxa的一名高级研究员和研究的联合作者之一,作为Junichi Haruyama,在普渡大学解释 新闻稿:

“如果我们要建造一个月球基地,那么了解在哪里和大熔岩管的地方和大大的地方。但了解这些事情对于基础科学也很重要。我们可能会获得新的类型的岩石样本,热流数据和月球偏见观察数据。“

费城市在理论月球熔岩管内显示出来。普渡大学的研究人员队探讨了熔岩管是否超过1公里的宽度可以在月球上保持结构稳定。信贷:普渡大学/由大卫布莱尔提供

授予,LRS没有专门设计用于检测熔岩管,而是表征月球的起源及其地质演变。因此,它没有足够接近月球,以获得关于地产的极其准确的信息。然而,正如Selene在Marius Hills洞附近的那样,仪器拾起了独特的回声模式。

该图案的特征在于回声功率下降,然后是大的第二回波峰值。这两个回声对应于来自月球的雷达反射’S表面,以及露天熔岩管的地板和天花板。当他们分析这种模式时,研究团队解释了这是一种管的证据。它们在孔周围的若干位置处发现了类似的回声图案,这可能表明该地区存在多个熔岩管。

要确认他们的调查结果,该团队还咨询了NASA的数据’s 重力恢复和室内实验室 (Grail)任务。由两个宇宙飞船组成,这种合作努力收集了在月球上的高质量数据’2011年和2012年之间的引力领域。通过使用鉴定在表面下的群众赤字的Grail数据,这是洞穴的证据,该团队能够缩小他们的搜索。

Jay Melosh,Grail Conventigator和普渡大学的地球大气和行星科学教授,也是本文的共同作者。因为他 解释 :

“他们知道Marius Hills的天窗,但他们没有想到地下腔可能已经走了多远。我们在Purdue的小组使用了在该区域上的重力数据来推断开放是更大系统的一部分。通过使用这种雷达的互补技术,他们能够弄清楚蛀牙的深度和高。“

主管中的拱形段落显示了经典的熔岩管形状。地板是前熔岩湖上的外壳,因为它从下面排水时向内跌倒。信用:Dave Bunnell /地球下图片/维基百科共享

在地球上,已经发现稳定的熔岩管,可以延长几十公里。迄今为止,要被发现的最长和最深的是 Kazumura洞穴 在夏威夷,距离​​(3,614英尺)深度,长65.5公里(40.7英里)。然而,在月球上,由于月亮只有地球的一小部分,熔岩管比熔岩管更大’s gravity (0.1654 g to be exact).

对于使用重力数据检测的熔岩管,需要几公里的长度和高度和宽度至少一公里。由于Marius Hills的管是可检测的,因此很大程度上足以容纳一个主要的城市。事实上,在一个 推介会 47次农历和行星大会,来自Purdue大学的研究人员展示了Grail数据,表明MHH下方的管道如何 足够大到别墅费城.

这个最近的研究也是介绍的主题 48日农历和行星大会。可能的稳定熔岩管的类似证据 宁静的海洋 也由此获得 月球侦察轨道器 (LRO)在2010年回来。然而,这种雷达和重力数据的最新组合已经提供了最清晰的图片,尚未稳定的熔岩管。

在火星上也发现了熔岩管的类似证据,甚至可能是可能的。在MARS上,坑陨石坑,宽熔岩风扇,天窗和部分倒塌的熔岩管都表明存在稳定管的存在。基于这一最新研究,未来对红星的使命(可能包括建立栖息地)也可能需要调查这些功能。

事实上,熔岩管可能成为一定可以在整个太阳系中建立人类存在的手段!

进一步阅读: 普渡大学, 地球物理研究字母