Mapeando tubos de lava na Lua e em Marte a partir do espaço

Tubo de lava em Marte. Crédito:NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona

Às vezes, tudo que você precisa para uma nova descoberta é um pouco de matemática criativa. Esse foi o caso de um novo artigo de Edward Williams e Laurent Montési, do Departamento de Geologia da Universidade de Maryland. Eles lançaram um breve artigo na Conferência de Ciência Lunar e Planetária (LPSC 2024) no mês passado que descreve uma maneira matemática de estimar o tamanho de um tubo de lava usando apenas técnicas de sensoriamento remoto.

Um ponto de partida crítico foi a descoberta de que a altura da crista de uma superfície acima de um tubo de lava é proporcional ao cubo da altura do telhado do tubo de lava. Muitos tubos de lava foram estudados detalhadamente na Terra, e esses estudos foram usados para formar a base dessa equação.

No entanto, até agora, não havia relação entre a espessura do telhado e os detalhes da forma do próprio túnel de lava. Entre na modelagem física – os autores usaram um programa de modelagem física (COMSOL Multiphysics) para modelar diferentes alturas de telhado com base em diferentes características dos túneis.

Uma grande diferença foi a forma do túnel em si – eles se concentraram em dois estilos. Um deles, conhecido como “lacólito”, era um retângulo, enquanto a maioria das pessoas pensaria em um estilo de meia elipse ao considerar tubos de lava. O programa de modelagem também teve que considerar coisas como a resistência do material do regolito, bem como a pressão dentro do próprio túnel – que normalmente corresponderia à pressão atmosférica externa de mundos em grande parte sem ar, como a Lua e Marte, assumindo que há um buraco que conecta para a atmosfera maior.

Os tubos de lava são uma característica central de qualquer futura missão de exploração tripulada.

A equação que os autores eventualmente encontraram usa alguns cálculos sofisticados e está além do escopo deste artigo. Ainda assim, o seu modelo parece ajustar-se aos dados da maioria das cavernas de lava modeladas, incluindo as da Terra.

Eles transformaram seu modelo em uma estrutura de caverna bem conhecida na Terra para provar esse ponto. A Caverna dos Namorados, localizada no Monumento Nacional Lava Beds, na Califórnia, tem sido estudada há décadas por pesquisadores da NASA como um análogo das cavernas encontradas na Lua e em Marte. Esses estudos resultaram em estimativas precisas de alturas de cavernas e alturas de cristas usando técnicas como LIDAR.

Ao aplicar seu novo modelo e usar a altura conhecida do cume da Caverna dos Namorados, os autores encontram uma altura do tubo dentro de 0,07 m da altura real da Caverna. Nada mal para calcular a altura apenas a partir da altura do cume, que é uma característica visível externamente.

O próximo passo óbvio é tentar estimar algumas alturas de tubos de lava em nossos corpos planetários vizinhos. Pelo menos alguns observatórios remotos ao redor da Lua e de Marte deveriam ser capazes de estimar a altura das cristas a partir de suas posições orbitais. Cabe então à equipe estimar como seria o interior do tubo. Infelizmente, provavelmente demorará um pouco até que exploradores humanos ou robóticos entrem em um desses tubos para confirmar as estimativas do autor. Mas também há muitas propostas para isso – e um dia, sem dúvida, alguém ou alguma coisa irá de facto pisar numa destas antigas formações geológicas.

Mais informações: Artigo:Determinação da profundidade e forma do tubo de lava a partir da topografia
Fornecido por Universe Today

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