O novo mapa geológico de Marte pesquisa e educação orientador

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O novo mapa geológico de Marte: pesquisa e educação orientador
Cinco naves espaciais estão atualmente investigando Marte, e uma série de novas missões ao Planeta Vermelho
foram lançadas ou estão em desenvolvimento. Eles são projetados para sondar a superfície, subsuperfície e
atmosfera com uma série de instrumentos científicos. Onde eles vão fazer novas descobertas? As pesquisas para
onde devem focar as investigações podem ser obtidas a partir de um novo mapa geológico do planeta (Figura 1)
[Tanaka et al., 2014].
O mapa registra os materiais, terrenos e características geológicas de Marte em escala de 1:20.000.000, reunindo-
os em um contexto geoespacial e temporal detalhado. Assim, fornece um banco de dados geológico digital
abrangente de Marte, útil para orientar a exploração e a pesquisa em sua história geológica, recursos, potencial de
astrobiologia e informações geofísicas e climatológicas.
Além disso, o mapa é útil como uma ferramenta de treinamento para estudantes de ciência planetária, ajudando-os a
aprender a abordar o mapeamento de uma superfície planetária usando as mais recentes técnicas digitais e
analíticas. Além disso, o mapa representa um produto sinótico para educar o público interessado sobre as
conquistas recentes resultantes da exploração espacial de Marte.
O mapa, lançado em 14 de julho de 2014, na Oitava Conferência Internacional de Marte, no Instituto de Tecnologia
da Califórnia (Caltech), em Pasadena, Califórnia, foi 7 anos em construção. A equipe de mapeamento, apoiada pelo
Programa de Geologia Planetária e Geofísica da NASA, é composta por pesquisadores dos EUA. Pesquisa
Geológica, Instituto de Tecnologia de Tóquio, Smithsonian Institution e Google Inc. O mapa também incorpora os
resultados de especialistas em estatísticas de crateras da Freie University, que foram patrocinados pela Associação
Helmholtz e pela Deutsches Zentrum f?r Luft- und Raumfahrt.
O mapa incorpora principalmente dados fornecidos pela Mars Global Surveyor (MGS) da NASA, Mars Odyssey
(ODY) e pela sonda Mars Reconnaissance Orbiter e pela sonda Mars Express da Agência Espacial Europeia. Este
mapa global de Marte é o primeiro a ser elaborado em um ambiente totalmente digital usando ferramentas de
software de sistema de informação geográfica, o que facilitará a aplicação e incorporação do mapa em outras
pesquisas.
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- Fig. - Não. 1. Mapa geológico de Marte. As cores mostram a distribuição de 44 unidades de mapa (projeção de Robinson, Mars Orbit
fundo de alívio sombreado). Por exemplo, os verdes representam principalmente unidades de terras baixas e bacias; amarelo é mater
vermelhos e roxos são unidades vulcânicas; azuis são unidades polares; e tons de terra são unidades de apron, transição e unidades 
Tanaka et al. [2014].
Mapeamento de marciadas maduros
Dois mapas geológicos globais anteriores de Marte foram publicados. Cada mapa representa uma culminação de
mapeamento geomorfológico e resultados de datação de superfície após uma fase importante da exploração de
naves espaciais. O primeiro mapa foi baseado em dados de imagem Mariner 9 de resolução relativamente baixa em
que as formas de relevo geologicamente diagnóstica são discerníveis, mas em grau limitado [Scott e Carr, 1978]. Um
destaque do mapa foi o estabelecimento das primeiras unidades cronológicas globais, como exemplificado em
terrenos de densidade de crateras progressivamente mais baixas (e, portanto, idade relativa mais jovem) - os
períodos árquio, hesperiano e amazônico.
O próximo mapa incorporou dados de imagem da Viking Orbiter sobre uma ordem de magnitude maior em resolução
espacial, o que proporcionou muito melhor reconhecimento de forma de relevo e contagem de crateras [Scott e
Tanaka, 1986; Greeley e Guest, 1987; Tanaka e Scott, 1987]. Além disso, a escala maior do mapa permitiu maiores
detalhes na subdivisão da unidade de mapa e no mapeamento. Uma cronologia mais detalhada foi determinada,
levando à subdivisão dos três períodos em oito épocas. Inicialmente rodado à mão em uma base de alívio aerólede,
"sombreada) (como era o mapa anterior), o mapa foi posteriormente digitalizado e, eventualmente, corrigido
espacialmente para a superfície topográfica produzida pelo Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) a bordo do MGS.
O mapa atual incorpora uma riqueza sem precedentes de dados registrados espacialmente, não apenas em maior
resolução, mas também com maior diversidade de tipo. Juntamente com os dados do MOLA, o mapa utiliza
mosaicos globais de imagens de 100 metros por pixel derivados de imagens infravermelhas do Sistema de Imagem
de Emissão Térmica da ODY. Esses conjuntos de dados permitiram a visualização consistente da forma da terra em
resolução e precisão geralmente mais altas e com uma grande redução na névoa atmosférica prejudicial e efeitos de
iluminação em comparação com os conjuntos de dados de mapeamento anteriores.
Essa capacidade de visualização é fundamental para definir e distinguir unidades de mapas e características
definidas principalmente por características geomorfológicas e para determinar relações de idade relativa entre as
unidades e características. Localmente, imagens de resolução muito maior (5-6 metros por pixel) fornecidas pela
Câmera de Contexto estavam disponíveis para um mapeamento mais preciso, conforme necessário.
Além disso, os resultados de outras investigações baseadas em espaçoscraft - incluindo estudos de formas de
relevo diagnóstica, mineralogia de superfície e composição elementar e sondagem de radar de substratos ricos em
gelo - foram incorporados para melhor caracterização de unidades e estruturas de mapas. Os nomes geográficos
retratados no novo mapa seguem as últimas definições estabelecidas pela União Astronômica Internacional.
A abordagem para a datação relativa de unidades foi múltipla, produzindo a datação superficial mais abrangente e
integrada do planeta até agora alcançada. Primeiro, a unidade de mapa e as relações de sobreposição de recursos
e transversais foram compiladas. Em segundo lugar, a datação detalhada de crateras foi realizada para 48 locais
que representam localidades do tipo de idade para muitas das unidades do mapa. Em terceiro lugar, o banco de
dados global de crateras de Robbins e Hynek [2012] foi usado para determinar densidades cumulativas de crateras
em diâmetros definitivos superiores a 1 quilômetro para todos os afloramentos. Em quarto lugar, foram incorporados
resultados aplicáveis em outros estudos publicados de cronologia marciana, incluindo uma série de mapas
geológicos pós-Mariner 9.
Conhecer melhor a Mars
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Em detalhes, o novo mapa retrata Marte de forma muito diferente do que seus antecessores e com uma melhor
compreensão. Por exemplo, a unidade das terras altas do Early Noachian no novo mapa compreende a maioria dos
materiais mais antigos expostos em Marte e cobre 11% do planeta, mas foi mapeada anteriormente por Scott e
Tanaka [1986], Greeley e Guest [1987], e Tanaka e Scott [1987] como unidades principalmente médias e tardias do
Noachian. Todas as crateras de impacto preservadas e bacias de maior que 150 quilômetros de diâmetro estão
agora datadas, e documentam um rápido declínio na taxa de formação da bacia após a Primeira Éposa. As unidades
nobrenas como um todo são agora entendidas como compostas cerca de 45% da superfície marciana (versus 40%
anteriormente), enquanto as unidades hesperianas são correspondentemente menos extensas. Algumas superfícies
são agora conhecidas por serem altamente transgressoras, como os campos de fluxo de lava amazônicos e
hesperianos do extenso aumento de Tharsis. Outros avanços serão ganhos à medida que o mapa é usado como
pano de fundo para a análise contínua da composição e da história do planeta.
Referências
Greeley, R., e J. E. Guest (1987), Mapa geológico da região equatorial oriental de Marte, EUA. Geol (em inglês). O
Surv. Misc. Investir. Ser. Mapa, I-1802-B, escala 1:15,000,000.
Robbins, S. e B. Hynek (2012), Umnovo banco de dados global de crateras de impacto de Marte -1 km: 1. Criação
de banco de dados, propriedades e parâmetros, J. Geophys (em inglês). Res., 117, E05005,
doi:10.1029/2011JE003966.
Scott, D., e M. Carr (1978), Mapa geológico de Marte, EUA Geol (em inglês). O Surv. Misc. Investir. Ser. Mapa, I-
1083 (em inglês).
O Scott, D. H., e K. L. (tradução) Tanaka (1986), Mapa geológico da região equatorial ocidental de Marte, EUA Geol
(em inglês). O Surv. Misc. Investir. Ser. Mapa, I-1802-A, escala 1:15.000.000.
Tanaka, K. L., e D. H. A. Scott (1987), Mapa geológico das regiões polares de Marte, EUA Geol (em inglês). O Surv.
Misc. Investir. Ser. Mapa, I-1802-C, escala 1:15,000,000.
Tanaka, K. L., et al. (2014) Mapa geológico de Marte, EUA Geol (em inglês). O Surv. Sci. Investir. Mapa, 3292,
escala 1:20.000.000, doi:10.3133/sim3292.
—Kenneth L. (cap.esfá-lo) Tanaka, EUA Serviço Geológico, Flagstaff, Ariz.; e-mail: ktanaka.usgs.gov
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