Ali Bramson stringeva il suo ombrello rosa fluo mentre attraversava la lava ghiacciata che si riversava dal cratere Amboy nel deserto del Mojave in California. Lei e i suoi compagni laureati dell'Università dell'Arizona hanno avuto il compito di identificare i confini delle diverse eruzioni del vulcano spento, poi spiegando i loro ombrelli luminosi per segnare il punto. Da un aereo sopra la testa, il suo professore e un altro studente hanno fotografato i siti per registrare i risultati.

"Abbiamo confrontato il punto in cui avevamo mappato i diversi flussi di lava dal suolo con il punto in cui avevamo mappato i flussi di lava sulla base di immagini prese dall'alto da aeroplani e satelliti, " disse Bramson, che ora è un ricercatore post-dottorato presso il Lunar and Planetary Laboratory dell'UA, o LPL. "È stato un ottimo modo per imparare come guardare le caratteristiche geologiche da diverse prospettive e scale spaziali influisce sulla tua interpretazione".

Bramson è stato uno degli ultimi in una lunga storia di studenti laureati LPL a fare una gita sul campo di geologia planetaria per imparare come le formazioni geologiche della Terra possono fungere da analoghi alle formazioni sulla luna, Marte e oltre.

La tradizione è iniziata più di 50 anni fa, prima che Neil Armstrong e Edwin "Buzz" Aldrin lasciassero le loro impronte nel suolo polveroso della luna, quando i ricercatori dell'UA guidati da Gerard Kuiper hanno lavorato con la NASA per mappare e comprendere la superficie della luna da una prospettiva geologica.

Fare così, Gli studenti laureati di Kuiper hanno studiato geologia del campo, che ha stimolato la formazione del Dipartimento di Scienze Planetarie dell'UA e le gite sul campo al suo interno.

"Le caratteristiche più piccole che potevamo fotografare dalla Terra non erano più larghe di mezzo miglio, quindi il problema più grande era capire la struttura a scala umana della superficie lunare, " ha detto William Hartmann, uno degli studenti laureati di Kuiper che ha contribuito a creare l'Atlante lunare rettificato. Hartmann in seguito ha co-fondato il Planetary Science Institute, o PSI, a Tucson. "Per studiare le possibili strutture della superficie lunare, noi studenti laureati di Kuiper nei primi anni '60, che erano cresciuti tra le foglie verdi, parti non vulcaniche degli Stati Uniti - ha fatto molti viaggi in campeggio."

Portale del deserto

Cieli limpidi, grappoli di telescopi, e fiorente astronomia, geologia, e i programmi di scienze atmosferiche attirarono Kuiper, considerato il padre della moderna scienza planetaria, nell'Arizona meridionale nel 1960. Ma è il clima arido del deserto di Sonora che conserva le caratteristiche geologiche di interesse:crateri da impatto e vulcanici, colate laviche, coni di cenere, strati all'interno di canyon, e altro ancora.

"Questi processi geologici sono splendidamente esposti e conservati nel sud-ovest, " ha detto l'assistente professore di LPL Christopher Hamilton, che co-conduce le gite sul campo degli studenti laureati LPL con Shane Byrne, assistente capo dipartimento di scienze planetarie. I loro viaggi hanno permesso agli studenti di esplorare siti attraverso il deserto di Sonora e fino alle Hawaii e all'Islanda.

"Le gite offrono anche un modo per vedere le cose, come colate laviche o dune di sabbia, da vicino che per altri pianeti spesso dobbiamo fare affidamento su immagini e dati provenienti da veicoli spaziali per studiare, " Ha detto Bramson. "Aiuta a collegare ciò che vediamo dall'orbita o dal telescopio a una verità terrestre essendo in grado di camminare e campionare caratteristiche simili qui sulla Terra".

Le Pinacate Peaks ne sono un esempio, e sono pieni di analoghi lunari, secondo gli studenti laureati di Kuiper. Più di 400 coni di scorie vulcaniche e nove grandi crateri vulcanici hanno butterato la catena, che si trova principalmente nello stato messicano di Sonora tra il confine tra Arizona e Messico e Puerto Peñasco, ed è circondato da gigantesche dune di sabbia.

"La regione di Pinacate ha meravigliose colate laviche e grandi crateri vulcanici di mezzo miglio, " ha detto Hartmann, che nel 1989 scrisse Desert Heart, un libro popolare sulla zona. "Una delle grandi preoccupazioni era che la superficie lunare potesse assomigliare a tipi di lave estremamente robusti con spine, rocce frastagliate dappertutto. Gli astronauti dell'Apollo si sono poi addestrati per l'esplorazione lunare in quella stessa area".

Dale Cruikshank, uno scienziato ricercatore presso il NASA Ames Research Center, anche studiato sotto Kuiper e ricorda bene i viaggi:"Scrivevamo all'interno dei crateri vulcanici e intorno ed esaminavamo come farebbe un geologo. Kuiper a volte camminava con noi intorno ai flussi di lava".

Gli studenti di Kuiper hanno anche visitato il Meteor Crater e il Sunset Crater, entrambi vicino a Flagstaff nell'Arizona settentrionale, comprendere la differenza tra crateri formati da impatto e collasso della camera magmatica, rispettivamente.

"Hartmann e io abbiamo fatto un tour guidato personalmente del Meteor Crater da Eugene Shoemaker, "Cruikshank ha detto, aggiungendo che Shoemaker ha lavorato con il gruppo di Kuiper durante le missioni robotiche che hanno preceduto gli sbarchi lunari con equipaggio e ha creato il ramo di astrogeologia dello United States Geological Survey a Flagstaff. "Anche altri a Flagstaff sono stati molto gentili con noi e ci hanno fatto volare in aereo. È stato fantastico."

Gli studenti di Kuiper si avventurarono anche nei Monti Dragoon, dove hanno esaminato i tipi di rocce che potrebbero essere trovati sulla luna, e alle Hawaii, dove hanno studiato come il magma scorre e si raffredda come avrebbe potuto avere sulla luna miliardi di anni fa, ha detto Hartmann.

Diversi docenti del Dipartimento di Geoscienze hanno condotto le prime gite sul campo, ma il più prolifico di tutti è stato Spence Titley. ora in pensione, Titley era un importante geologo minerario e delle risorse all'università. Durante alcuni viaggi sul campo, ha addestrato gli astronauti dell'Apollo nella geologia lunare e ha raccomandato le caratteristiche lunari che in seguito hanno fotografato dall'orbita. Nel 1964, ha collaborato con l'US Geological Survey per mappare la luna per il programma Apollo utilizzando il telescopio solare McMath-Pierce su Kitt Peak.

Interpretare i dati

"Le località di viaggio sul campo non sono solo focalizzate geograficamente, ma anche per processo, "Ha detto Hamilton. "Con ogni viaggio non stai solo visitando un luogo, ma in tempi diversi nella storia della Terra."

La maggior parte delle gite sul campo si concentra sullo studio dei paesaggi vulcanici. L'attività vulcanica è il processo più dominante nella formazione dei pianeti; È alla base della creazione e dell'evoluzione planetaria, ha detto Hamilton. La luna è un buon esempio:una volta si pensava che le macchie scure fossero oceani, ma in realtà sono campi di colata lavica vulcanica. Circa 3,5 miliardi di anni fa, la superficie lunare risplendeva di magma incandescente, Egli ha detto.

Altri processi evidenziati durante le gite sul campo di LPL includono la craterizzazione da impatto, movimento delle placche tettoniche, ed erosione da acqua e aria.

"Quando costruisci un modello che cerca di descrivere la complessità dell'evoluzione planetaria, devi farne una versione cartone animato, "Ha detto Hamilton. "Entrare in campo e determinare i dettagli necessari del modello, cosa lasciare dentro e fuori, è importante da capire".

"Discutiamo di come le caratteristiche potrebbero funzionare in modo simile o diverso su un altro pianeta. Altri pianeti o lune potrebbero avere una gravità diversa, atmosfere e luce solare, Per esempio, " ha detto Brasone.

Vedere queste formazioni nella vita reale aiuta gli studenti a interpretare i dati di telerilevamento inviati da diversi punti del sistema solare, dice Hamilton, la cui area di ricerca più attiva è lo studio dell'analogico terrestre. Viaggia in ambienti estremi per testare come potrebbero funzionare gli strumenti robotici su mondi alieni.

"Arrampicata attorno a colate laviche simili a quelle della luna o di Marte, o dune su Marte e Titano, fornisce una connessione con dati altrimenti astratti, " Egli ha detto.

"Abbiamo portato gli studenti a Cape Canaveral per esaminare i processi costieri che non possiamo vedere in Arizona come un analogo di Marte, che ha molte coste associate all'oceano settentrionale e crateri da impatto che si sono riempiti d'acqua per creare laghi, "Hamilton ha detto aggiungendo che anche la luna di Saturno, Titano, ha oceani ma composti da metano liquido e ghiaccio d'acqua duro come la roccia. "È un'altra permutazione degli stessi processi".

Bramson ha iniziato il suo corso di laurea con una laurea in astrofisica, così, come molti dei suoi compagni di classe, le gite sul campo erano la sua principale lezione di geologia. Ma ha imparato qualcosa di più della semplice geologia, lei disse.

"Con tutto il tempo trascorso insieme, guidando verso i siti sul campo, fare escursioni e discutere di paesaggio, campeggio, preparare il cibo intorno al fuoco di notte:ho avuto modo di conoscere molto meglio i miei compagni di corso di laurea in questi viaggi, " ha detto. "Molti sono diventati alcuni dei miei migliori amici e collaboratori su progetti scientifici".