Avaliação da relação entre teores de óxidos de ferro e de titânio com as idades das planícies vulcânicas da Lua. Aplicação ao Mar da Serenidade

Abstract

Nesta dissertação, é desenvolvida uma nova metodologia de modo a avaliar a relação entre os teores de óxidos de ferro (FeO) e de titânio (TiO2) e as idades das superfícies vulcânicas, ou mares lunares. A sua aplicação é efetuada no Mar da Serenidade.A concretização desta nova metodologia foi realizada nos seguintes principais passos: i) Identificação de crateras de impacto de diâmetro D>500m para completar os dados de catálogos existentes, somente completos para D>1km; ii) Construção de mapas de densidade espacial de crateras; iii) Determinação de subunidades vulcânicas, correspondendo a zonas homogéneas de densidade de crateras, através da segmentação por watershed; iv) Datação absoluta das subunidades vulcânicas utilizando a técnica de distribuição de tamanhos-frequências de crateras de impacto; v) Construção de mapas de teores de óxidos de ferro e de titânio a partir de imagens multiespectrais; vi) Avaliação da relação entre as idades das subunidades vulcânicas e os teores de óxido de ferro e de titânio. Os resultados obtidos demonstram que existe alguma relação entre os teores dos óxidos analisados (mais evidente no de titânio) e a idade dos eventos vulcânicos. O principal objetivo de desenvolver uma nova metodologia para avaliar estas relações foi alcançado com sucesso.Esta nova abordagem, que se encontra nos seus passos iniciais, deverá ser melhorada através da automatização de alguns dos seus procedimentos, e testada num conjunto mais alargado de regiões vulcânicas da Lua.

In this dissertation, a new methodology is developed to assess the relationship between the content of iron and titanium oxides (FeO and TiO2, respectively) and the ages of the volcanic surfaces or lunar seas, specifically applied to the Sea of Serenity.The implementation of this new methodology was carried out in the following main steps: i) identification of impact craters of diameter D>500m to complete the data of existing catalogues, only complete for D>1km, using the software ArcGIS Pro, more precisely the crater by points tool; ii) construction of spatial density maps of craters; iii) determination of volcanic subunits, corresponding to homogeneous areas of crater density, by watershed segmentation employing the programme ENVI 2.0; iv) absolute dating of volcanic subunits using the size-frequency distribution technique of impact craters and the programme CraterStats 2.0; v) construction of iron and titanium oxide content maps from multispectral images; vi) evaluation of the relationship between the ages of the volcanic subunits and the iron oxide and titanium contents. The results show that there is some relationship between the contents of the oxides analysed (more evident in titanium) and the age of volcanic events. The main objective of developing a new methodology to evaluate these relationships has been successfully achieved.This new approach, which is in its initial stages, should be improved by automating some of its procedures, and tested in a wider range of volcanic regions of the Moon.