Les tunnels de lave : la solution à la vie sur Mars ? // Lava tubes : the solution to life on Mars ?

Aujourd’hui, les hommes – du moins certains d’entre eux – rêvent d’une vie sur la planète Mars, mais les défis à relever sont si nombreux que ce rêve est actuellement impossible. Le rayonnement cosmique fait partie des obstacles à surmonter. Contrairement à la Terre, Mars n’est pas entourée d’un champ magnétique ni d’une atmosphère empêchant le rayonnement cosmique d’atteindre sa surface. En raison de cette absence d’atmosphère protectrice, la survie de la matière organique est extrêmement difficile. Selon les estimations transmises par le robot Curiosity, le risque de développer diverses formes de cancer chez les futurs astronautes augmenterait de 5 %, même si la NASA fixe le seuil maximal acceptable à 3 %.
Sous la surface de la Planète Rouge, la situation pourrait être bien différente. Les tunnels de lave pourraient être LA solution pour protéger les astronautes du rayonnement cosmique. Ils pourraient également être la clé de la découverte de vie extraterrestre. C’est pourquoi des études ont été menées sur Terre où l’on trouve de tunnels très longs, comme à Hawaï ou aux îles Canaries.

Tunnel de lave à Lanzarote (Photo: C. Grandpey)

Une nouvelle étude explique que ces tunnels volcaniques, déjà considérés comme des abris parfaits pour les futurs astronautes, pourraient également être le meilleur endroit pour rechercher des biosignatures sur Mars. Après avoir examiné scrupuleusement les vastes tunnels sous Lanzarote, aux îles Canaries, les scientifiques étudient où et comment nous pourrions découvrir des signes de vie sous la surface de la Planète Rouge.
Les tunnels de lave se forment lors des éruptions volcaniques, lorsque la surface d’une coulée de lave durcit tandis que la roche en fusion continue de s’écouler en dessous. Une fois l’éruption terminée, la lave laisse derrière elle de longs tubes caverneux.
Des chercheurs ont récemment pénétré dans les anciens tunnels de lave de Lanzarote pour étudier leur composition minérale et y rechercher la vie. Leurs découvertes, publiées dans Communications Earth & Environment, pourraient remodeler notre recherche de vie sur Mars. En effet, l’équipe scientifique a découvert que ces tunnels offrent un environnement stable, idéal pour préserver les minéraux et l’activité microbienne. Ils ont découvert des colonies de bactéries prospères à l’intérieur, ainsi que des sulfates de calcium et de sodium qui témoignent de la présence d’une vie microbienne depuis un certain temps.

Un avantage essentiel des tunnels de lave est qu’ils pourraient fournir une protection naturelle contre les températures extrêmes et protéger des rayonnements cosmiques mortels. Par ailleurs, les tunnels de lave martiens contiennent probablement des minéraux riches en sulfates, que certaines bactéries utilisent comme source de nourriture. Cela les rend non seulement protecteurs, mais aussi potentiellement habitables.
Les résultats de cette nouvelle étude montrent que les futures missions devraient se concentrer non seulement sur la surface, mais aussi sur ces anciens tunnels de lave, où la vie a pu exister autrefois… et pourrait encore exister.
Source : Futura Sciences.

 

S’agissant de l’emplacement des tunnels sur Mars, une étude récente présentée lors de la 55e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires a examiné où, comment et pourquoi les tunnels et grottes de lave pourraient contribuer à la survie des futurs astronautes martiens.
Cette étude pourrait permettre aux scientifiques et aux ingénieurs de mieux gérer les risques pour les futurs astronautes martiens et déterminer les mesures à prendre pour y parvenir.
Les auteurs de l’étude ont examiné plusieurs sites martiens présentant des grottes et des tunnels de lave propices à de futures implantations, notamment Arsia Mons, l’un des trois volcans composant Tharsis Montes.

Caverne dans le sol martien (Source : NASA)

L’étude mentionne également plusieurs autres sites martiens où des grottes ou des lucarnes ont été observées.
Une étude de 2007 a analysé sept lucarnes observées sur des images orbitales et les a interprétées comme les entrées de grottes de lave. Cette étude indique que le diamètre de ces grottes de lave pourrait être compris entre 100 et 250 mètres. Cela signifie que ces grottes pourraient servir à la création des premières colonies permanentes. L’étude indique que ces grottes « permettront de se protéger efficacement contre une exposition à de fortes radiations. Un inconvénient majeur résidera dans la nécessité d’organiser l’approvisionnement en glace d’eau pour fournir aux astronautes les ressources en eau et les matières premières nécessaires à l’extraction de l’oxygène et de l’hydrogène, indispensables aux moteurs des fusées.»
Source : phys.org.

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Today, men (at least some of them) are dreaming of a life on Mars, but so many challenges need to be overcome that this dream is currently impossible. Cosmic radiation is one of them. Unlike Earth, Mars is not surrounded by a magnetic field or atmosphere that prevents cosmic radiation from hitting its surface. Because id this lack of protective atmosphere, harmful radiation easily reaches the surface, making it extremely difficult for organic matter to survive up there. Because of this, the risk of developing various forms of cancer for future astronauts would increase by 5%, according to estimates from the Curiosity rover. However, NASA sets the maximum acceptable threshold at 3%.

But below ground, the story could be very different. Lava tubes on the Red Planet could be one solution to protect astronauts from cosmic radiation. They could also be the key to discovering alien life. This is why studies have been made using lava tubes on Earth. Some of them are very long, like in Hawaii or on the Canary Islands. A new study suggests that these deep volcanic tunnels, already considered ideal shelters for future astronauts, might also be the best place to look for biosignatures on Mars. Inspired by places like the vast tunnels beneath Lanzarote in the Canary Islands, scientists are rethinking where and how we might uncover signs of life beneath the Red Planet’s surface.

Lava tubes form during volcanic eruptions when the surface of a lava flow hardens while the molten rock underneath keeps flowing. Once the eruption ends, the lava drains away, leaving behind long, cavernous tubes.

Researchers recently entered the ancient lava tubes on Lanzarote to study their mineral makeup and to look for life. What they found, published in Communications Earth & Environment, could reshape how we search for life on Mars.

The team discovered that these tunnels offer a stable environment perfect for preserving both minerals and microbial activity. They found colonies of bacteria thriving inside, as well as calcium and sodium sulfates that show that microbial life had been present for quite some time.

An essential advantage of the lava tubes is that they could provide natural insulation from extreme temperatures and shield life from deadly cosmic radiation.

Even more promising: Martian lava tubes likely contain minerals rich in sulfates, which some bacteria use as a food source. That makes them not just protective, but potentially habitable.

It’s highly likely that Martian lava tubes closely resemble those found on Earth, especially in terms of mineral composition, including sulfate-rich materials that certain bacteria rely on to survive.

The findings of the new study strongly suggest that future missions should shift their focus from the surface down into these ancient lava tunnels, where life may have once existed… or still might.

Source : Futura Sciences.

As far as the location of tunnels on Mars is concerned, a recent study presented at the 55th Lunar and Planetary Science Conference investigated where, how, and why lava tubes and lava caves could aid future Mars astronauts regarding their survival.

This study holds the potential to help scientists and engineers help mitigate risks for future Mars astronauts and what steps that need to be taken to make that a reality.

The authors of the study examined several locations across Mars that have been found to possess lava caves and lava tubes suitable for future first-time settlements, including Arsia Mons, which is one of three extinct volcanoes that comprise Tharsis Montes. The study mentions several other locations across Mars where pits or skylights have been observed,

It is here that a 2007 study discussed seven alleged skylights observed from orbital images that were later interpreted to be entrances to lava caves. This recent study mentions that the diameters of these lava caves could be between 100 and 250 meters wide. As a consequence, these caves could be used to create the first permanent settlements. One couls read in the study that the caves « will allow you to reliably protect yourself from powerful radiation exposure. And a certain drawback will be the need to organize the delivery of water ice to provide the settlers with water resources and raw materials for extracting the much-needed oxygen and hydrogen fuel for rocket engines. »

Source : phys.org.

Des puits à la surface de la planète Mars // Pits on the Martian surface

On observe souvent des tunnels de lave sur les volcans effusifs sur Terre. Le Kilauea à Hawaii et le Piton de la Fournaise à la Réunion en offrent de parfaits exemples. Parfois, les voûtes de ces tunnels s’effondrent et des « lucarnes » apparaissent alors à la surface. Les dernières images fournies par les sondes autour de la planète Mars laissent supposer que des caractéristiques semblables existent peut-être sur la Planète Rouge.

Photo: C. Grandpey

La découverte d’un trou béant sur le flanc d’Arsia Mons, un volcan éteint dans la région de Tharsis sur Mars, a récemment suscité une grande agitation parmi les scientifiques. Le trou ne mesure que quelques mètres de diamètre et a l’aspect d’un puits vertical ; il a été photographié le 15 août 2022 par le Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA qui volait à environ 256 kilomètres au-dessus de la surface martienne. Il existe d’autres cavités sur les flancs des grands volcans de la région de Tharsis. La question est de savoir si elles ne sont que des puits étroits, ou si elles débouchent sur des cavernes beaucoup plus vastes.

Puits à la surface de Mars (Source: NASA)

La présence de grottes sur Mars présenterait un intérêt majeur. D’une part, elles pourraient fournir un abri contre les radiations aux astronautes lors de futures missions scientifiques. Ensuite, ces cavités pourraient présenter un intérêt astrobiologique car il se peut qu’elles aient hébergé des formes de vie dans le passé, et peut-être même aujourd’hui.
La profondeur de ces cavités reste un mystère, et personne ne sait si elles s’ouvrent sur de grandes cavernes ou si elles se limitent à de petites dépressions cylindriques. Certaines ont été photographiées lorsque le soleil était suffisamment haut dans le ciel ; il semblerait que ces cavités ne sont que des puits qui percent simplement le flanc du volcan sans déboucher sur des grottes ou des tunnels plus grands. Si tel est le cas, elles ressembleraient à des formes de relief rencontrées sur les champs de lave hawaïens. Cependant, des cavités observées sur la Lune ont révélé des planchers parsemés de débris qui semblent pouvoir conduire vers un monde souterrain de plus grande taille.
A côté des volcans, des cavités peuvent également se former à cause de contraintes tectoniques qui fracturent la surface. Dans ce cas, elles sont moins susceptibles de conduire à des cavernes plus grandes. Une autre hypothèse, moins probable sur Mars, est que ces cavités débouchent sur des grottes creusées par d’anciennes rivières souterraines, une caractéristique géologique appelée karst, Mars est loin d’avoir livré tous ses secrets et de nombreuses questions restent sans réponse…
Médias d’information internationaux.

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Lava tubes are often seen on effusive volcanoes on Earth. Kilauea Volcano in Hawaii and Piton de la Fournaise on Reunion Island offer perfect examples. Sometimes, the roofs of these tunnels collapse and ‘skylights’ can be seen on the surface. The latest images provided by probes travelling around Mars suggest that similar features can be found on the Red Planet.

A pit on the flank of Arsia Mons, an extinct volcano n the Tharsis region of Mars, has recently generated excitement among scientists. The pit is only a few meters across and appears to be a vertical shaft ; it was imaged on August 15th, 2022 by NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter, which was flying about 256 kilometers above the Martian surface. There are other holes on the flanks of large volcanoes in the Tharsis region. The question is to know whether these holes are just narrow pits, or whether they lead to much larger caverns.

Pits and caves on Mars are of major interest for the scientific world. For one thing, they could provide shelter against radiation exposure for astronauts in the future. Next, these pits could hold astrobiological interest because they could have been abodes for Martian life in the past, and perhaps even today.

How deep these pits are is still a mystery, and it remains uncertain whether they open into a large cavern or whether they are contained to a small, cylindrical depression. Some Martian pits have been imaged when the sun is high enough in the sky ; it seems to show they are only shafts that go straight down into the flank of the volcano without opening into larger caves or tubes. If so, this would make them similar to features found on Hawaiian lava fields. However, pits on the Moon have shown boulder-strewn floors that appear as though they could lead to a larger subterranean volume.

Aside from volcanoes, pits can also be formed through tectonic stresses that fracture the surface. In this case, they are less likely to lead to a larger cavern. Another less likely hypothesis is that these pits open up into ancient underground rivers, a geological feature called a karst.

Mars is far from having revealed all its secrets and many questions are still unanswered…

International news media.

Les volcans sur la Lune

Le Hors Série d’octobre-novembre du National Geographic consacré à la Lune nous apporte des informations intéressantes sur notre voisine. Tous les cratères visibles à la surface de la Lune attestent de son passé volcanique. Les images rapportées par les astronautes et celles fournies par les sondes lunaires nous montrent des coulées lave baptisées « mers », des dômes et des chenaux de lave longs de plusieurs kilomètres.

 

Mers et cratères sur la face visible de la Lune (Source : Peter Freiman / Wikipedia)

Il y a également des IMP – Irregular Mare Patches (Taches irrégulières de mers) – qui font référence à des dépôts de lave. On pense que ces IMP pourraient être la preuve d’un volcanisme plus récent qu’on ne le pensait. Il se pourrait qu’il remonte à une centaine de millions d’années, ce qui est peu à l’échelle astronomique. Si c’était vrai, cela bouleverserait nos connaissances de la Lune que l’on considère comme un astre froid et volcaniquement inactif depuis un milliard d’années.

 

IMP à la surface de la Lune (Source : NASA)

C’est au moment de sa naissance, lorsque notre satellite s’est refroidi, que la lave aurait émergé de fissures à sa surface. La lave aurait ensuite rempli des bassins d’impact formés par des collisions lorsque la surface de la Lune a été bombardée de météorites. La lave s’est ensuite solidifiée, formant les ‘mers’ que nous connaissons aujourd’hui. Ces volcans n’étaient pas gigantesques mais la faible gravité lunaire a permis à la lave de couvrir de longues distances. Les échantillons de basalte rapportés par les astronautes confirment cette période volcanique sur la Lune. Ils montrent des variations dans leur âge ; la plupart datent de 3-3,9 milliards d’années, ce qui laisse supposer que c’est à cette époque que le volcanisme a été le plus actif.

 

Coulée de lave refroidie dans la Mer des Pluies (Mare Imbrium) [Source : NASA]

A la surface de la Lune, les scientifiques ont également découvert des cavités dont la taille varie de 5 mètres à un kilomètre. Elles correspondraient à l’effondrement de la voûte de tunnels de lave, comme on en rencontre sur le Kilauea à Hawaii ou le Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion). Ces cavités pourraient servir d’abris à de futures missions lunaires ; elles protégeraient les astronautes des radiations spatiales nocives et des micrométéorites.

Tunnel de lave à la Réunion (Photo: C. Grandpey)

Ces cavités me font inévitablement penser à la visite de la Lune par Tintin, Milou et leurs amis, et à l’épisode où Tintin et son chien pénètrent dans l’une de ces grottes et font une longue chute après avoir glissé sur une étendue de glace. Hergé n’était peut-être pas loin de la vérité….

 

Extrait de l’album « On a marché sur la Lune »

La Sicile vue depuis l’espace // Sicily seen from space

drapeau francaisLes astronautes à bord de la station spatiale internationale (ISS) diffusent régulièrement des images aussi belles que spectaculaires de notre planète. Il y a quelques jours, l’un d’eux a mis en ligne des images de la botte italienne et de la Sicile.

On distingue parfaitement sur l’image de jour les panaches émis par l’Etna et le Stromboli. Vous les verrez en cliquant sur ce lien (cliquez sur l’image pour l’agrandir):

https://twitter.com/astro_reid/status/499877611045023745/photo/1

Le lien ci-dessous montre la Sicile de nuit. En y regardant bien, on aperçoit les points d’incandescence de l’Etna et du Stromboli, actuellement tous les deux en éruption. (Cliquez sur l’image pour l’agrandir) :

https://twitter.com/Astro_Alex/status/499878134679105538/photo/1

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drapeau anglaisThe astronauts aboard the International Space Station (ISS) regularly release great and dramatic images of our planet. A few days ago, one of them posted images of southern Italy and Sicily.
We can perfectly discern on the photo taken during daytime the plumes emitted by Mount Etna and Stromboli. You’ll see them by clicking on this link (Click to enlarge the image):
https://twitter.com/astro_reid/status/499877611045023745/photo/1

The link below shows Sicily at night. If you look carefully, you can see the glowing points of Etna and Stromboli, both currently erupting. (Click to enlarge the image):
https://twitter.com/Astro_Alex/status/499878134679105538/photo/1

Sicile-nuit

Crédit photo:  NASA.