När magma kommer ut från jorden till ytan, det rinner som lava. Dessa lavaflöden är fascinerande att titta på, och de lämnar efter sig några unika landformer och stenar. Men mycket av det som är fascinerande med dessa flöden kan döljas under jorden som lavarör.

Dessa lavarör visar sig vara ett mycket önskvärt mål för utforskning av andra världar, precis som de är här på jorden.

Lavarör bildas när ytan av strömmande lava svalnar och hårdnar, men lavan under fortsätter att flyta. Det är ungefär som en iskall flod som bildar ett islager på toppen medan vattnet under fortsätter att rinna. Den strömmande lavan kan förbli varm och rinna ut, lämnar en grotta. Detta händer på jorden, och kan vara både en fröjd och en utmaning för spelunkers.

Men det har också hänt på månen, och på Mars, och kanske någon annanstans där det har förekommit vulkanisk aktivitet. Lavarör är unika miljöer. De kan ge ett skydd för livet, eller bevis på mikrobiellt liv i det förflutna, och de kan innehålla lätt observerade uppgifter om geologisk aktivitet.

Detta är huvudidén bakom en artikel med titeln "Kärnkoncept:Lavarör kan vara tillflyktsorter för forntida främmande liv och framtida mänskliga upptäcktsresande." Författaren till artikeln är Sid Perkins, en vetenskapsjournalist som är specialiserad på geovetenskaper, och som också skriver om planetvetenskap. Artikeln är publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) i Amerikas förenta stater.

Lavarör kan vara mycket stora, ibland många kilometer långa. Den längsta som vi känner till på jorden är Kazamura-grottan på Hawaii. Den är 65,5 kilometer (40,7 mi) lång. Det är också det djupaste.

Det finns gott om bevis för att lavarör har bildats på månen och på Mars.

År 2009, NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter tog bilder av ett takfönster som öppnar sig i ett lavarör i Marius Hills-regionen. Ett par år senare, den indiska månbanan Chandrayaan-1 såg fler lavarör. Ganska snabbt, folk började undra över att utforska dessa unika landformer. Det fanns också vissa gissningar om deras lämplighet för boende.

De första bevisen på lavarör på Mars kom från NASA:s Viking Orbiter. Vid vulkanen Alba Mons, i Tharsus-regionen på Mars, Vikings kamera fångade en bild av en lång rörform extruderad ovanför ytan av vulkanens flank. Detta är nästan onekligen ett lavarör.

Mars, en gång i det förflutna, var blöt och varm, och kan ha varit värd för livet. Över tid, det var berövat sin atmosfär och sitt vatten, och blev kall. Men om det fanns liv där, den kan ha hunnit "migrera" till de enda kvarvarande nischer där den kunde överleva. På Mars, det kan betyda lavarör.

Det är det som gör dem till sådana önskvärda prospekteringsmål.

"Om Mars någonsin var värd för liv, den kan ha flyttat in i en sådan fristad allteftersom planeten utvecklades och ytförhållandena blev allt hårdare, " skrev Perkins i sin artikel. vissa forskare föreslår att mikrobiellt liv fortfarande kan hänga kvar i den röda planetens underjordiska tillflyktsorter.

"På Mars och andra platser, lavarör har potentialen att ha gjort skillnaden mellan liv och död, sa Pascal Lee, en planetarisk forskare vid NASA Ames Research Center i Mountain View, Kalifornien.

Men uppgiften att utforska dessa rör är betungande. Det skulle behöva göras av robot, åtminstone initialt. Vilken astronaut skulle vilja klättra upp i ett lavarör på Mars utan att veta hur stabilt och säkert det kan vara? Den som är villig att ta den risken utan att förstå vad de vågar sig på skulle förmodligen inte klara sig genom astronaututbildning, i alla fall.

Även på jorden, grottor är farliga. Att utforska dem kräver en specialiserad färdighetsuppsättning. Att riskera en astronauts liv är nog inte aktuellt.

Men vilken typ av robot skulle kunna göra det? Det bästa sättet att komma åt dessa lavarör är genom så kallade "takfönster". Det är en öppning i toppen av röret där taket har kollapsat. Det ger tillgång till röret utan problem, komplicerad borrmanöver.

Laura Kerber är geolog vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Kerber och hennes kollegor föreslog att använda en rappelleringsrobot för att utforska lavarören på månen, och samma sak kan fungera på Mars. Robotutforskaren kallas Moon Diver.

Moon Diver är ett bra koncept. Den består av både en rover och en landare. Ett precisionslandningssystem skulle få upp farkosten till ytan, nära sitt mål. Rovern är bunden till landern, och när rovern rullade mot takfönstret, det skulle spela ut sitt tjuv. Väl framme vid takfönstret, Rovern sänkte sig sakta ner i hålet och ner på golvet i lavaröret.

Men oavsett om det är måndykaren, en Mars Diver, eller något liknande koncept, nyckeln är vad den kommer att se när den väl är inne.

Väggarna av lavarör kan hålla alla typer av bevis på historien om världen de befinner sig på som helt enkelt är ouppnåeliga på något annat sätt.

När Apollo-astronauterna besökte månen, de borrade aldrig djupare än cirka 2,9 meter (9,5 fot). Men väggarna i takfönster och rör på månen kan vara tiotals meter tjocka. Mars kommer att vara liknande, kanske ännu mer utsatt.

Distinkta geologiska skikt kommer att exponeras för enkla studier. Väggarna i lavarör kan visa tecken på perioder av lavaflöde, bevis på perioder av intensiva meteornedslag, och mer. Att undersöka dessa väggar kan kasta ljus över jordens historia, för.

Jorden är en mycket aktiv planet, och massor av gamla bevis raderas helt enkelt av all geologisk aktivitet och erosion. Om lavarörsväggar på månen visar tecken på ihållande perioder av meteornedslag – som ett väldefinierat lager av pulvriserad sten – kan det lagret dateras. Med det beviset, vi kan dra slutsatsen att samma sak hände på jorden, på samma gång.

Om vi ​​någonsin skickar ett robotuppdrag till Mars för att utforska lavarör, det kommer ingen brist på mål. United States Geological Survey's Astrogeological Center har samlat in platserna för över 1, 000 kandidatgrottangångar på Mars, många av dem är takfönster med lavarör. Den kallas Mars Global Cave Candidate Catalogue.

Om moderna Mars har ledtrådar till dess gamla beboelighet, den mest lovande platsen att söka efter det kan vara dessa lavarör. Djupt under planetens underyta, forntida enkla marsliv kan ha gjort sitt sista ställningstagande. Där nere, det skulle ha varit skyddat från kosmiska strålar och skadliga partiklar från solen, som strömmade ner på planeten, obehindrat av en skyddande atmosfär.

Det unga solsystemet var en mycket mer kaotisk plats när forntida Mars var varm och blöt. Stora meteornedslag var vanligare, och lavagrottor kan ha gett skydd från dessa, för.

Skyddade grottväggar kan vara den bästa takten för att hitta bevis på tidigare liv på Mars. Som Perkins skriver i sin artikel, "Sådana tecken kan inkludera organiska kemikalier, som kan fluorescera under vissa våglängder av ljus. Eller så kan de vara synliga rester av biofilmer skapade av mikrobersamhällen. Eller om sådana uppenbara tecken på liv saknas, andra tecken på tidigare liv - såsom fossiliserade mikrobiella filament eller till och med fossila celler - kunde dyka upp i mineraler som bildades på grottväggar och sedan bevarades."

• 
• 

Med varje efterföljande robotuppdrag till Mars, våra uppdragsdesigner är mer raffinerade. När vår förståelse av Mars växer, vi blir bättre på att välja specifika områden och designa uppdrag för att utforska specifika frågor. NASA:s nästa Mars-rover, Uthållighet, är på väg till Jezero-kratern för att leta efter tecken på forntida liv. Den platsen valdes efter en rigorös urvalsprocess.

Är det bara en tidsfråga innan ett uppdrag skickas för att utforska lavarör? Förmodligen. Och som vanligt, det ska bli fascinerande att se hur konversationen börjar ta fart. Det ska bli fascinerande att se vilken typ av fordon och teknik innovativa hjärnor kommer på för uppdraget.

Och det kommer att bli fascinerande att se vad de upptäcker i vad som kan ha varit den sista skansen för det gamla livet på mars.