Ali Bramson agarró su paraguas rosa neón mientras caminaba por la lava congelada que se derramaba del cráter Amboy en el desierto de Mojave en California. A ella y a sus compañeros estudiantes de posgrado de la Universidad de Arizona se les asignó la tarea de identificar los límites de las diferentes erupciones del volcán extinto. luego desplegaron sus brillantes paraguas para marcar el lugar. Desde un avión en lo alto su profesor y otro estudiante fotografiaron los sitios para registrar los hallazgos.

"Comparamos dónde habíamos mapeado los diferentes flujos de lava desde el suelo con donde habíamos mapeado los flujos de lava en base a imágenes tomadas desde arriba por aviones y satélites, "dijo Bramson, quien ahora es investigador postdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de la UA, o LPL. "Fue una excelente manera de aprender cómo la observación de las características geológicas desde diferentes perspectivas y escalas espaciales afecta su interpretación".

Bramson fue uno de los últimos en una larga historia de estudiantes graduados de LPL en realizar un viaje de campo de geología planetaria para aprender cómo las formaciones geológicas de la Tierra pueden servir como análogas a las formaciones en la luna. Marte y más allá.

La tradición comenzó hace más de 50 años, antes de que Neil Armstrong y Edwin "Buzz" Aldrin dejaran sus huellas en el suelo polvoriento de la luna, cuando los investigadores de la UA dirigidos por Gerard Kuiper trabajaron con la NASA para mapear y comprender la superficie de la luna desde una perspectiva geológica.

Para hacerlo Los estudiantes graduados de Kuiper estudiaron geología de campo, lo que estimuló la formación del Departamento de Ciencias Planetarias de la UA y los viajes de campo dentro del mismo.

"Las características más pequeñas que pudimos fotografiar desde la Tierra no tenían más de media milla de ancho, así que el mayor problema era comprender la estructura a escala humana de la superficie lunar, "dijo William Hartmann, uno de los estudiantes graduados de Kuiper que ayudó a crear el Atlas Lunar Rectificado. Hartmann más tarde cofundó el Instituto de Ciencias Planetarias, o PSI, en Tucson. "Para estudiar posibles texturas de la superficie lunar, nosotros, los estudiantes graduados de Kuiper a principios de los años 60, que habíamos crecido en un verde frondoso, partes no volcánicas de los EE. UU. - Hicimos muchos viajes de campamento ".

Portal del desierto

Cielos despejados, grupos de telescopios, y una astronomía próspera, geología, y programas de ciencias atmosféricas atrajeron a Kuiper, considerado el padre de la ciencia planetaria moderna, al sur de Arizona en 1960. Pero es el clima árido del desierto de Sonora el que conserva las características geológicas de interés:impacto y cráteres volcánicos, flujos de lava, conos de ceniza, estratos dentro de los cañones, y más.

"Estos procesos geológicos están bellamente expuestos y preservados en el suroeste, "dijo el profesor asistente de LPL Christopher Hamilton, quien codirige las excursiones de estudiantes graduados de LPL con Shane Byrne, subdirector del departamento de ciencias planetarias. Sus viajes les han permitido a los estudiantes explorar sitios a través del desierto de Sonora y tan lejanos como Hawai e Islandia.

"Las excursiones también ofrecen una forma de ver las cosas, como coladas de lava o dunas de arena, de cerca que para otros planetas a menudo tenemos que confiar en imágenes y datos de naves espaciales para estudiar, ", Dijo Bramson." Ayuda a conectar lo que vemos desde la órbita o el telescopio con una verdad terrestre al poder caminar y probar características similares aquí en la Tierra ".

Los picos de Pinacate son un ejemplo, y están plagados de análogos lunares, según los estudiantes graduados de Kuiper. Más de 400 conos de ceniza volcánica y nueve grandes cráteres volcánicos han marcado la cordillera, que se encuentra principalmente en el estado mexicano de Sonora entre la frontera entre Arizona y México y Puerto Peñasco, y está rodeado de dunas de arena gigantes.

"La región de Pinacate tiene maravillosos flujos de lava y grandes cráteres volcánicos de media milla, "dijo Hartmann, quien en 1989 escribió Desert Heart, un libro popular sobre la zona. "Una de las grandes preocupaciones era que la superficie lunar podría parecerse a tipos de lavas extremadamente accidentados con puntas, rocas irregulares por todo el lugar. Los astronautas del Apolo se entrenaron más tarde para la exploración lunar en esa misma área ".

Dale Cruikshank, un científico investigador en el Centro de Investigación Ames de la NASA, también estudió con Kuiper y recuerda bien los viajes:"Nos arrastrábamos dentro de los cráteres volcánicos y alrededor y examinábamos como lo haría un geólogo. Kuiper andaba pisando con nosotros alrededor de los flujos de lava".

Los estudiantes de Kuiper también visitaron Meteor Crater y Sunset Crater, ambos cerca de Flagstaff en el norte de Arizona, comprender la diferencia entre los cráteres formados por el impacto y el colapso de la cámara de magma, respectivamente.

"Hartmann y yo obtuvimos una visita guiada personalmente al cráter del meteorito por Eugene Shoemaker, "Cruikshank dijo, y agregó que Shoemaker trabajó con el grupo de Kuiper durante las misiones robóticas que precedieron a los aterrizajes lunares tripulados y creó la rama de astrogeología del Servicio Geológico de los Estados Unidos en Flagstaff. "Otros en Flagstaff también fueron muy buenos con nosotros y nos llevaron en avión. Fue fantástico".

Los estudiantes de Kuiper también se aventuraron en las Montañas Dragón, donde examinaron los tipos de rocas que podrían encontrarse en la luna, y a Hawaii, donde investigaron cómo fluye y se enfría el magma, como podría haberlo hecho en la luna hace miles de millones de años, Hartmann dijo.

Varios miembros de la facultad del Departamento de Geociencias dirigieron las primeras excursiones, pero la más prolífica de todas fue Spence Titley. Ahora jubilado Titley fue un destacado geólogo de recursos y minería en la universidad. Durante algunas de las excursiones, entrenó a los astronautas del Apolo en geología lunar y recomendó características lunares que luego fotografiaron desde la órbita. En 1964, colaboró ​​con el Servicio Geológico de EE. UU. para mapear la luna para el programa Apolo utilizando el telescopio solar McMath-Pierce en Kitt Peak.

Interpretación de los datos

"Las ubicaciones de las excursiones no solo se centran geográficamente, pero también por proceso, ", Dijo Hamilton." Con cada viaje, no solo visitas un lugar, pero en diferentes momentos de la historia de la Tierra ".

La mayoría de las excursiones se centran en la investigación de paisajes volcánicos. La actividad volcánica es el proceso más dominante en la formación de planetas; Es la base de la creación y evolución planetaria, Dijo Hamilton. La luna es un buen ejemplo:una vez se pensó que las manchas oscuras eran océanos, pero en realidad son campos de flujo de lava volcánica. Hace unos 3.500 millones de años, la superficie lunar brillaba con magma al rojo vivo, él dijo.

Otros procesos destacados en los viajes de campo de LPL incluyen la formación de cráteres de impacto, movimiento de la placa tectónica, y erosión por agua y aire.

"Cuando construyes un modelo que intenta describir la complejidad de la evolución planetaria, tienes que hacer una versión de dibujos animados, "Dijo Hamilton." Es importante entender el tema de entrar en el campo y determinar los detalles necesarios del modelo, qué dejar dentro y fuera ".

"Discutimos cómo las características podrían funcionar de manera similar o diferente en otro planeta. Otros planetas o lunas pueden tener diferente gravedad, atmósferas y luz solar, por ejemplo, "Dijo Bramson.

Ver estas formaciones en la vida real ayuda a los estudiantes a interpretar los datos de teledetección enviados desde diferentes lugares del sistema solar. dice Hamilton, cuya área de investigación más activa es el estudio analógico terrestre. Viaja a entornos extremos para probar cómo podrían funcionar los instrumentos robóticos en mundos alienígenas.

"Escalar alrededor de flujos de lava similares a los de la luna o Marte, o dunas en Marte y Titán, proporciona una conexión con datos que de otro modo serían abstractos, " él dijo.

"Llevamos a los estudiantes a Cabo Cañaveral para observar los procesos costeros que no podemos ver en Arizona como un análogo de Marte, que tiene muchas costas asociadas con el océano norte y cráteres de impacto que se llenaron de agua para crear lagos, "Hamilton dijo, agregando que Titán, la luna de Saturno, también tiene océanos pero compuestos de metano líquido y hielo de agua tan duro como una roca. "Es otra permutación de los mismos procesos".

Bramson ingresó a su programa de posgrado con una licenciatura en astrofísica, asi que, como muchos de sus compañeros de clase, las excursiones fueron su principal lección de geología. Pero aprendió algo más que geología, ella dijo.

"Con todo el tiempo que pasamos juntos, conduciendo hasta los sitios de campo, caminatas y charlas sobre el paisaje, cámping, preparar comida alrededor de la fogata por la noche; conocí mucho mejor a mis compañeros de posgrado en estos viajes, ", dijo." Muchos se convirtieron en algunos de mis mejores amigos y colaboradores en proyectos científicos ".