_ Cartografierea tuburilor de lavă pe Luna și Marte din spațiu

Uneori, tot ce ai nevoie pentru o nouă descoperire este ceva matematică creativă. Acesta a fost cazul unei noi lucrări a lui Edward Williams și Laurent Montési de la Departamentul de Geologie al Universității din Maryland. Ei au lansat luna trecută o scurtă lucrare la Conferința de știință lunară și planetară (LPSC 2024) care descrie o modalitate matematică de a estima dimensiunea unui tub de lavă folosind doar tehnici de teledetecție.

Un punct de plecare critic a fost descoperirea că înălțimea crestei a unei suprafețe deasupra unui tub de lavă este proporțională cu cubul de înălțime a acoperișului tubului de lavă. O mulțime de tuburi de lavă au fost studiate în detaliu pe Pământ, iar acele studii au fost folosite pentru a forma baza acelei ecuații.

Cu toate acestea, până acum, nu a existat nicio relație între grosimea acoperișului și detaliile forma tunelului de lavă în sine. Introduceți modelarea fizică — autorii au folosit un program de modelare fizică (COMSOL Multiphysics) pentru a modela diferite înălțimi de acoperiș pe baza diferitelor caracteristici ale tunelurilor.

O mare diferență a fost forma tunelului în sine — s-au concentrat pe două stiluri . Unul, cunoscut sub numele de „lacolit”, era un dreptunghi, în timp ce majoritatea oamenilor s-ar gândi la un stil cu jumătate de elipsă atunci când iau în considerare tuburile de lavă. Programul de modelare a trebuit, de asemenea, să ia în considerare lucruri precum rezistența materială a regolitului, precum și presiunea din interiorul tunelului însuși - care de obicei se potrivește cu presiunea atmosferică exterioară a unor lumi în mare parte fără aer precum Luna și Marte, presupunând că există o gaură care conectează la o atmosferă mai mare.

Ecuația pe care autorii au găsit-o în cele din urmă folosește un calcul fantezist și depășește scopul acestui articol. Cu toate acestea, modelul lor pare să se potrivească cu datele pentru majoritatea peșterilor de lavă modelate, inclusiv cele de pe Pământ.

Ei și-au transformat modelul într-o structură de peșteră binecunoscută de pe Pământ pentru a demonstra acest lucru. Pestera Valentine, situata in Monumentul National Lava Beds din California, a fost studiata de zeci de ani de cercetatorii NASA ca un analog cu pesterile gasite pe Luna si pe Marte. Aceste studii au dus la înălțimi precise ale peșterilor și estimări ale înălțimii crestei folosind tehnici precum LIDAR.

Atunci când aplică noul lor model și utilizează înălțimea cunoscută a crestei a Peșterii Valentine, autorii găsesc o înălțime a tubului de 0,07 m. de înălțimea reală a Peșterii. Nu e rău pentru a calcula înălțimea doar din înălțimea crestei, care este o caracteristică vizibilă din exterior.

Următorul pas evident este să încercăm să estimăm niște înălțimi ale tuburilor de lavă pe corpurile noastre planetare vecine. Cel puțin unele observatoare îndepărtate din jurul Lunii și Marte ar trebui să fie capabile să estimeze înălțimea crestei din pozițiile lor orbitale. Apoi depinde de echipă să estimeze cum ar putea arăta interiorul tubului. Din păcate, probabil că va trece ceva timp până când exploratorii umani sau robotici vor intra într-unul dintre aceste tuburi pentru a confirma estimările autorului. Dar există și o mulțime de propuneri pentru asta – și într-o zi, fără îndoială, cineva sau ceva va păși într-adevăr într-una dintre aceste formațiuni geologice antice.

(Fluierul)