Powierzchnia Księżyca nie jest przyjazna dla ludzi. Nowo odnaleziona jaskinia może okazać się wybawieniem

Sonda kosmiczna NASA (na ilustracji z Ziemią w tle) wykryła pierwsze bezpośrednie dowody na istnienie jaskini lawowej pod starożytnym oceanem magmowym zwanym Mare Tranquillitatis (Morze Spokoju). Źródło: University of Trento/ A. Romeo/ NASA/ JPL-Caltech (Brian Kumanchik/ Christian Lopez) / Bill Anders

Na przestrzeni kilku następnych lat na Księżycu wylądują pierwsi astronauci od czasu programu Apollo. Jeśli prowadzony przez NASA program Artemis dojdzie do skutku zgodnie z planem, na Księżycu – a dokładniej wokół bogatego w zasoby wody bieguna południowego – powoli zacznie powstawać stała ludzka obecność. To nie będzie prosty wyczyn. Księżyc jest jednym z najbardziej ekstremalnych i nieprzyjaznych środowisk w całym Układzie Słonecznym; panują tam ogromne skoki temperatury, trzęsienia księżyca i padające na powierzchnię promieniowanie kosmiczne. „Powierzchnia Księżyca nie jest przyjazna dla ludzi i maszyn” – mówi Tracy Gregg, wulkanolożka z Uniwersytetu w Buffalo. Mimo tego, że sztuczne konstrukcje powstałe na powierzchni Księżyca będą w stanie zapewnić schronienie, byłoby dobrze, gdyby Księżyc sam w sobie był w stanie zaoferować jakąkolwiek naturalną ochronę. Badanie opublikowane w tym miesiącu na ramach czasopisma Nature Astronomy ujawnia pierwsze bezpośrednie dowody na istnienie właśnie takich naturalnych schronów. Przeglądając stare dane radarowe pobrane przez sondę orbitującą wokół Księżyca, naukowcy odkryli, że podejrzanie wyglądający dół w pobliżu miejsca lądowania Apollo 11 nie jest tylko dołem, ale sporej długości jaskinią – wulkanicznym tunelem wykutym przez starożytny strumień lawy. Wszelakiego rodzaju jaskinie, w tym jaskinie lawowe, istnieją także na Ziemi i zapewniały one wędrującym ludziom schron przed intensywną pogodą przez niemal 10 tysięcy lat. Jaskinia odkryta na księżycu prawdopodobnie jest podobna do tych na Ziemi, a naukowcy nie sądzą, że jest to jedyny okaz; na całej powierzchni Księżyca mogą znajdować się niezliczone ilości takich tuneli. Pierwotne wulkaniczne ściany takich jaskiń dadzą geologom wgląd w odległą przeszłość Księżyca, a także mogą zawierać bezcenną wodę lodową, którą można będzie przekształcić w paliwo rakietowe. Według Leonarda Carrera, naukowca z Uniwersytetu w Trydencie i jednego z autorów wspomnianego wcześniej badania, najważniejsze jest jednak to, że jeśli taka pozaziemska sieć jaskiń rzeczywiście istnieje, to będzie mogła zapewnić ochronę przed bardziej kosmicznymi zagrożeniami, takimi jak promieniowanie słoneczne i spadające mikrometeoryty. 

Polowanie na jaskinie lawowe 

W dzisiejszych czasach Księżyc jest cichą, srebrzystą pustynią. Kiedyś był jednak hiperaktywnym wulkanicznym rajem, w którym płynna magma tryskała w przestrzeń kosmiczną i spadała z powrotem w postaci szklistych łez oraz gdzie pieniły się ogromne morza lawy. Po tym, jak Księżyc utracił znaczną część swojego wewnętrznego ciepła, aktywność wulkaniczna na Księżycu zanikła, pozostawiając po sobie różnego rodzaju nierówności na jego powierzchni. Wśród nich są jaskinie lawowe – wydrążone tunele, które niegdyś izolowały i odprowadzały rzeki żarzących się skał. Istnieją one też na Ziemi i do tej pory powstają nowe. Od dawna uważano, że na Księżycu ukrywają się chłodne i skrystalizowane jaskinie lawowe, szczególnie wewnątrz mórz księżycowych – mrocznych połaciach zamarzniętych mórz magmowych. Lecąc wysoko nad powierzchnią Księżyca, kamera sondy orbitalnej LRO jest w stanie zobaczyć tylko doły, które niekoniecznie mogą prowadzić do jakichkolwiek kompleksów jaskiń. LRO posiada jednak system radarowy, który po skierowaniu na owe doły pod odpowiednim kątem, może być w stanie dosięgnąć ich większych głębokości. Carrer wraz ze swoim zespołem przekopali się przez wcześniejsze dane radarowe i skupili się na dole wewnątrz Morza Spokoju, zastygłego morza lawy, na którym w 1969 roku wylądował Apollo 11. Dane te ujawniły, że dół miał otwarte ściany od 130 do 170 metrów poniżej powierzchni Księżyca, które prowadziły do co najmniej jednej głębokiej jaskini, która prowadzi przez księżycową skorupę. Z naukowego punktu widzenia, eksploracja takiego tunelu odkryłaby mnóstwo skarbów. „Te jaskinie są jedynym w swoim rodzaju środowiskiem, które zachowuje historię Księżyca” – mówi Lorenzo Bruzzone, badacz z Uniwersytetu w Trydencie i jeden z autorów nowego badania. Po zbadaniu jednej z tych jaskiń, na jaw mogą wypłynąć różnego rodzaju sekrety, od historii aktywności wulkanicznej do zawartości enigmatycznego wnętrza Księżyca. Nowo odkryta jaskinia lawowa jest pierwszą podziemną jaskinią kiedykolwiek znalezioną na Księżycu, co sugeruje, że na odkrycie czeka ich o wiele więcej. „Na Księżycu istnieją pewnie setki tysięcy jaskiń w postaci opróżnionych tuneli lawy” – mówi Gregg. Być może pewnego dnia uratują jakiemuś astronaucie życie. 

Podpowierzchniowy azyl 

Największym priorytetem jest schronienie. „Chodzi o stworzenie środowiska, w którym astronauci będą mogli spędzić na Księżycu dłuższy czas bez ryzyka zachorowania na raka” – mówi Paul Byrne, planetolog z Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis. Schronienie staje się tym bardziej ważne w czasie burz słonecznych. Ziemskie pole magnetyczne i gęsta atmosfera chronią powierzchnię planety przed wszystkim, z wyjątkiem najbardziej przerażających wybuchów na Słońcu. Księżyc jednak nie posiada jakiejkolwiek z tych cech, co oznacza, że jego powierzchnia jest bombardowana tym promieniowaniem za każdym razem, gdy znajdzie się na linii ostrzału Słońca. Astronauci nieposiadający żadnego rodzaju zabezpieczenia mogą zetknąć się z niebezpiecznymi, a nawet śmiertelnymi dawkami promieniowania. „Burza słoneczna jest w stanie dosłownie zabić ludzi, jeśli znajdują się na powierzchni Księżyca. Komputery też nie reagują dobrze na promieniowanie słoneczne” – wyjaśnia Gregg. Promieniowanie jest pochłaniane, a następnie ponownie uwalniane przez powierzchnię Księżyca, co w dłuższej perspektywie może również zaszkodzić astronautom. „Bycie na powierzchni ogólnie nie jest dobrym pomysłem, nawet jak Słońce nie wyrzuca w twoją stronę jakiegoś ścierwa” – mówi Byrne. Te jaskinie mogą również być azylem przed innymi zagrożeniami. Temperatura na powierzchni Księżyca może drastycznie się zmienić w bardzo szybkim tempie w zależności od tego, czy na dany obszar pada światło słoneczne. Na szczęście istnieje prawdopodobieństwo, że „wnętrze księżycowych jaskiń zachowuje stabilną temperaturę”, jak mówi Carrer. Małe meteory wielkości tosterów nie stanowią zagrożenia dla Ziemi, bo atmosfera naszej planety je spala. Księżyc jednak nie ma takiej gazowej tarczy. Jak wyjaśnia Gregg, powierzchnia Księżyca jest cały czas bombardowana przez mikrometeoryty, co koniec końców degraduje wszystko, co znajduje się na zewnątrz. Jaskinie lawowe byłyby więc wytrzymałymi magazynami zapewniającymi wsparcie przyszłym przyczółkom budowanym przez astronautów i roboty. „Gotowe podziemne miejsca zamieszkania lub magazyny oszczędziłyby ludziom wiele pracy” – mówi Greggs. 

Eksploracja jaskiń na biegunie południowym 

Te jaskinie nie są jednak panaceum dla księżycowych odkrywców. Wejście do jaskini znajdującej się setki metrów poniżej powierzchni wymagałoby od astronautów ostrożnego zsunięcia się na dół – co nie byłoby idealną sytuacją w przypadku musu szybkiej ucieczki przed burzą słoneczną. Innym problemem jest to, że jaskinie mogą nie mieć solidnej struktury. „Jaskinie, jakie udało nam się do tej pory zauważyć, były widzialne, bo miały zawalone sufity. Myślę, że stabilność sufitów będzie sporym problemem” – mówi Gregg. Księżyc doświadcza też trzęsień księżyca, które nie zdarzają się często, ale mogą być mocne i trwać przez dziesiątki minut. Nie tylko mogą one utrudnić powstawanie księżycowych baz, ale mogą też zdestabilizować jaskinie lawowe. „Jeśli w tych jaskiniach będą powstawać bazy, to wolałbym, żeby ich ściany zostały wzmocnione. Bez tego, ściany i sufity jaskiń mogą się zawalić” – mówi Thomas Watters, planetolog z National Air and Space Museum w Waszyngtonie. Co najważniejsze, agencje kosmiczne celują w bogaty w zasoby biegun południowy Księżyca jako miejsce powstania pierwszych długoterminowych ludzkich stacji. Oznacza to, że mogą nie znaleźć tam zbyt licznych jaskiń lawowych, których występowanie jest bardziej prawdopodobne w morzach księżycowych po drugiej stronie Księżyca, tej zwróconej w stronę Ziemi. Ale sama świadomość, że takie jaskinie istnieją, po latach snucia teorii, nadal zapewnia pewną dozę komfortu każdemu, kto szuka odpowiedzi na tajemnice Księżyca – kili, której los jest tak ściśle związany z losem Ziemi. „Ważne jest to, że teraz zidentyfikowaliśmy jaskinię, do której możemy się dostać i która może zostać celem przyszłej zrobotyzowanej misji” – mówi Bruzzone. „Jesteśmy gotowi na każdą niespodziankę”.