Naukowcy od dawna przypuszczali, że pod powierzchnią Księżyca istnieje sieć jaskiń i korytarzy lawowych. W 2009 roku pojawiła się publikacja opisująca około 200 zagłębień i dołów odkrytych na powierzchni Srebrnego Globu, ale nie było pewności, czy są one związane z jaskiniami. Wydaje się, że teraz udało się to potwierdzić.
Od co najmniej 50 lat astronomowie teoretyzowali o jaskiniach na Księżycu. W 2009 roku pojawiła się publikacja opisująca zagłębienia i doły odkryte na jego powierzchni. Uczeni spekulowali wówczas, że prawdopodobnie część z nich to jaskinie i korytarze lawowe, powstałe w czasach, gdy nasz naturalny satelita był aktywny wulkanicznie.
Teraz nowa analiza danych oraz fotografii wykonanych w 2010 roku przez satelitę Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) wydaje się potwierdzać istnienie korytarza lawowego na obszarze morza spokoju (Mare Tranquillitatis). Publikacja na ten temat ukazała się na łamach pisma „Nature Astronomy” (DOI: 10.1038/s41550-024-02302-y).
- Teorie na temat jaskiń istniały od ponad 50 lat, ale po raz pierwszy udowodniliśmy ich istnienie — wyjaśnia Lorenzo Bruzzone z Uniwersytetu w Trento we Włoszech.
Jak naukowcom udało się to potwierdzić? - W 2010 r., w ramach trwającej misji LRO, instrument Miniature Radio-Frequency (Mini-RF) zebrał dane, które obejmowały dół w Mare Tranquilitatis. Wiele lat później ponownie przeanalizowaliśmy te dane za pomocą złożonych technik przetwarzania sygnałów, które niedawno opracowaliśmy. Odkryliśmy odbicia radarowe z zagłębienia, które najlepiej można wyjaśnić podpowierzchniową jaskinią i tunelem. To odkrycie dostarcza pierwszego bezpośredniego dowodu na istnienie dostępnego korytarz lawowego pod powierzchnią Księżyca – podkreśla Bruzzone.
Dół czy może bardziej zapadlisko, które badali astronomowie, jest jedną z ponad 200 podobnych struktur dotychczas zaobserwowanych na powierzchni Księżyca. Struktury te wydają się być wynikiem zapadnięcia się sufitu korytarza lawowego pod wpływem grawitacji lub innych czynników, jak uderzenia meteorytów.
Dół Mare Tranquillitatis jest najgłębszym ze znanych, więc wydawał się najlepszym miejscem, by rozpocząć analizy. Ma około 100 metrów szerokości oraz pochyłe dno, które może sięgać dalej pod powierzchnię i może być idealnym miejscem do zbudowania tam stałej bazy. Jego wielkość była wystarczająco duża, by wykryć ewentualne wewnętrzne cechy z rozdzielczością, jaką może zapewnić radar LRO.
Symulacje wykonane na podstawie danych zebranych przez LRO uwzględniające nowe techniki przetwarzania pokazały, że z dna zapadliska odchodzi tunel czy bardziej korytarz lawowy o długości od 30 do 80 metrów i szerokości około 45 metrów. Badacze sądzą, że dno jaskini jest wystarczająco płaskie, aby można było z niego korzystać. Chociaż z powierzchni do dna jaskini jest ponad 100 metrów, to przy niskiej grawitacji księżycowej może to nie być dużą przeszkodą.
- Dzięki analizie danych byliśmy w stanie stworzyć model części korytarz — mówi Leonardo Carrer z Uniwersytetu w Trento. - Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem naszych obserwacji jest pusty korytarz lawowy – dodaje.
Z powodu niskiej grawitacji panującej na Księżycu, korytarze lawowe mogą osiągać szerokość nawet kilkuset metrów. Niektóre mogą prowadzić do jeszcze głębszych jaskiń, które idealnie nadawałyby się na schronienie dla astronautów. Jaskinia i korytarz, którego istnienie właśnie potwierdzili badacze, jest dobrym miejsce do założenia bazy księżycowej.
Przyszli astronauci będą potrzebowali ochrony przed gwałtownymi wahaniami temperatury, których doświadcza Księżyc, jeśli mają pozostać tam na dłużej. Nieustannie wystawiony w ciągu dnia na promienie słoneczne Księżyc nagrzewa się nawet do temperatur rzędu 127 st. C., podczas gdy w nocy temperatura potrafi spaść aż do minus 173 st. C. W badaniach z 2022 roku naukowcy ustalili, że w częściowo zacienionych dołach i jaskiniach stale utrzymują się temperatury odpowiednie dla funkcjonowania ludzkiego organizmu (więcej na ten temat w tekście: Odkryto miejsca na Księżycu, gdzie panują odpowiednie dla człowieka temperatury).
Ochrona przyda się także przed meteorytami, bo na Srebrnym Globie nie ma atmosfery, która by taką ochronę zapewniała. Istotne jest też promieniowanie kosmiczne. Księżyc nie ma atmosfery ani pola magnetycznego, dlatego astronauci na jego powierzchni muszą liczyć się z około 200 razy większymi dawkami promieniowania kosmicznego niż ludzie na Ziemi.
Źródło: University of Trento, IFLScience, fot. NASA/ GFSC/ Arizona State University
