Ali Bramson agarrou seu guarda-chuva rosa neon enquanto caminhava pela lava congelada que se espalhou da cratera Amboy no deserto de Mojave, na Califórnia. Ela e seus colegas alunos de pós-graduação da Universidade do Arizona foram encarregados de identificar os limites das diferentes erupções do vulcão extinto, em seguida, desfraldando seus guarda-chuvas brilhantes para marcar o local. De um avião no alto, seu professor e outro aluno fotografaram os locais para registrar as descobertas.

"Comparamos o local onde mapeamos os diferentes fluxos de lava do solo com o local onde mapeamos os fluxos de lava com base em imagens tiradas de cima por aviões e satélites, "disse Bramson, que agora é pesquisador de pós-doutorado no Laboratório Lunar e Planetário da UA, ou LPL. "Foi uma ótima maneira de aprender sobre como olhar para características geológicas de diferentes perspectivas e escalas espaciais afeta sua interpretação."

Bramson foi um dos mais recentes em uma longa história de alunos de pós-graduação LPL a fazer uma viagem de campo de geologia planetária para aprender como as formações geológicas da Terra podem servir como análogos às formações na lua, Marte e além.

A tradição começou há mais de 50 anos - antes de Neil Armstrong e Edwin "Buzz" Aldrin deixarem suas pegadas no solo pulverulento da lua - quando pesquisadores da UA liderados por Gerard Kuiper trabalharam com a NASA para mapear e compreender a superfície lunar de uma perspectiva geológica.

Para fazer isso, Os alunos de pós-graduação de Kuiper estudaram geologia de campo, que estimulou a formação do Departamento de Ciências Planetárias da UA e as viagens de campo dentro dele.

"As menores feições que poderíamos fotografar da Terra não tinham mais de 800 metros de diâmetro, então o maior problema era entender a estrutura em escala humana da superfície lunar, "disse William Hartmann, um dos alunos de graduação de Kuiper que ajudou a criar o Atlas Lunar Retificado. Hartmann mais tarde co-fundou o Instituto de Ciências Planetárias, ou PSI, em Tucson. "Para estudar as possíveis texturas da superfície lunar, nós, estudantes de graduação de Kuiper no início dos anos 60 - que crescemos em meio ao verde-folhas, partes não vulcânicas dos EUA - fizeram muitos acampamentos. "

Portal do Deserto

Céu limpo, aglomerados de telescópios, e astronomia próspera, geologia, e programas de ciências atmosféricas atraíram Kuiper, considerado o pai da ciência planetária moderna, ao sul do Arizona em 1960. Mas é o clima árido do Deserto de Sonora que preserva as características geológicas de interesse:impacto e crateras vulcânicas, fluxos de lava, cones de cinzas, estratos dentro de cânions, e mais.

"Esses processos geológicos são lindamente expostos e preservados no sudoeste, "disse o professor assistente da LPL, Christopher Hamilton, que co-lidera as viagens de campo dos alunos de pós-graduação da LPL com Shane Byrne, chefe assistente do departamento de ciências planetárias. Suas viagens permitiram que os alunos explorassem locais em todo o Deserto de Sonora e em lugares tão distantes quanto o Havaí e a Islândia.

"As viagens de campo também oferecem uma maneira de ver as coisas, como fluxos de lava ou dunas de areia, de perto que para outros planetas, muitas vezes temos que confiar em imagens e dados de espaçonaves para estudar, "Bramson disse." Isso ajuda a conectar o que vemos em órbita ou telescópio a uma verdade terrestre, sendo capaz de caminhar por aí e obter amostras de características semelhantes aqui na Terra. "

Os Pinacate Peaks são um exemplo, e eles são crivados de análogos lunares, de acordo com os alunos de pós-graduação de Kuiper. Mais de 400 cones de cinzas vulcânicas e nove grandes crateras vulcânicas marcaram a extensão, que está localizado principalmente no estado mexicano de Sonora, entre a fronteira Arizona-México e Puerto Peñasco, e é cercada por dunas de areia gigantes.

"A região de Pinacate tem fluxos de lava maravilhosos e grandes crateras vulcânicas de 800 metros, "disse Hartmann, que em 1989 escreveu Desert Heart, um livro popular sobre a área. "Uma das grandes preocupações era que a superfície lunar poderia se assemelhar a tipos extremamente acidentados de lavas com espinhos, pedras irregulares por todo o lugar. Os astronautas da Apollo mais tarde treinaram para a exploração lunar na mesma área. "

Dale Cruikshank, um cientista pesquisador do Centro de Pesquisa Ames da NASA, também estudou com Kuiper e se lembra bem das viagens:"Nós rastejávamos dentro das crateras vulcânicas e ao redor e examinávamos como um geólogo faria. Kuiper estava pisando em fluxos de lava conosco às vezes."

Os alunos de Kuiper também visitaram a Cratera do Meteoro e a Cratera do Pôr do Sol, ambos perto de Flagstaff, no norte do Arizona, para entender a diferença entre as crateras formadas pelo impacto e o colapso da câmara magmática, respectivamente.

"Hartmann e eu fizemos uma visita guiada pessoalmente à Cratera do Meteoro por Eugene Shoemaker, "Cruikshank disse, acrescentando que Shoemaker trabalhou com o grupo de Kuiper durante as missões robóticas que precederam os pousos lunares tripulados e criaram o ramo de astrogeologia do Serviço Geológico dos Estados Unidos em Flagstaff. "Outros em Flagstaff também foram muito bons para nós e nos levaram de avião. Foi maravilhoso."

Os alunos de Kuiper também se aventuraram nas Montanhas Dragoon, onde eles examinaram tipos de rochas que podem ser encontrados na lua, e para o Havaí, onde eles investigaram como o magma flui e esfria como poderia ter acontecido na lua bilhões de anos atrás, Hartmann disse.

Vários membros do corpo docente do Departamento de Geociências lideraram as primeiras viagens de campo, mas o mais prolífico de todos foi Spence Titley. Agora aposentado, Titley foi um importante geólogo de mineração e recursos da universidade. Durante algumas das viagens de campo, ele treinou astronautas da Apollo em geologia lunar e recomendou características lunares que eles mais tarde fotografaram da órbita. Em 1964, ele colaborou com a U.S. Geological Survey para mapear a lua para o programa Apollo usando o telescópio solar McMath-Pierce em Kitt Peak.

Interpretando os Dados

"Os locais de viagens de campo não são apenas focados geograficamente, mas também por processo, "Disse Hamilton." A cada viagem, você não está apenas visitando um lugar, mas em tempos diferentes na história da Terra. "

A maioria das viagens de campo concentra-se na investigação de paisagens vulcânicas. A atividade vulcânica é o processo mais dominante na formação do planeta; É a base da criação e evolução planetária, Disse Hamilton. A lua é um bom exemplo:os pontos escuros já foram considerados oceanos, mas na verdade são campos de fluxo de lava vulcânica. Cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, a superfície lunar estava brilhando com magma incandescente, ele disse.

Outros processos destacados nas viagens de campo da LPL incluem crateras de impacto, movimento da placa tectônica, e erosão pela água e pelo ar.

"Quando você constrói um modelo que tenta descrever a complexidade da evolução planetária, você tem que fazer uma versão cartoon dele, "Hamilton disse." Ir a campo e determinar os detalhes necessários do modelo - o que deixar dentro e fora - é importante entender. "

"Discutimos como os recursos podem funcionar de maneira semelhante ou diferente em outro planeta. Outros planetas ou luas podem ter gravidades diferentes, atmosferas e luz do sol, por exemplo, "Bramson disse.

Ver essas formações na vida real ajuda os alunos a interpretar os dados de sensoriamento remoto enviados de diferentes lugares do sistema solar, diz Hamilton, cuja área de pesquisa mais ativa é no estudo analógico terrestre. Ele viaja para ambientes extremos para testar como os instrumentos robóticos podem funcionar em mundos alienígenas.

"Escalar fluxos de lava semelhantes aos da lua ou de Marte, ou dunas em Marte e Titã, fornece uma conexão com dados de outra forma abstratos, " ele disse.

"Levamos alunos ao Cabo Canaveral para observar os processos costeiros que não podemos ver no Arizona como um análogo de Marte, que tem muitas linhas costeiras associadas ao oceano do norte e crateras de impacto que se encheram de água para criar lagos, "Hamilton disse, acrescentando que a lua de Saturno, Titã, também tem oceanos, mas compostos de metano líquido e gelo de água tão duro quanto rocha. "É outra permutação dos mesmos processos."

Bramson entrou em seu programa de pós-graduação com um diploma de bacharel em astrofísica, tão, como muitos de seus colegas de classe, as viagens de campo foram sua principal lição de geologia. Mas ela aprendeu mais do que apenas geologia, ela disse.

"Com todo o tempo que passamos juntos - dirigindo para os locais de campo, caminhando e discutindo a paisagem, acampamento, fazendo comida ao redor da fogueira à noite - eu conheci meus colegas estudantes de pós-graduação muito melhor nessas viagens, "ela disse." Muitos se tornaram alguns de meus melhores amigos e colaboradores em projetos científicos. "