Över det torra, skuriga kullar i Mojaveöknen, en grupp Johns Hopkins-forskare och studenter tillbringade tre veckor denna månad med att arbeta för att förstå miljontals år av jordens historia. Bevis på gamla istider, rester av geokemiska händelser som störde förhistoriska hav, och fossiler av de äldsta levande organismerna på planeten komprimeras i skikten av exponerade stenar - naturens rekordhållare.

"Bergen som omger oss, de kanske inte ser särskilt ovanliga eller spektakulära ut, men de registrerar några av de mest ovanliga perioderna i jordens historia, säger Emmy Smith, en biträdande professor vid institutionen för jord- och planetvetenskap vid Krieger School of Arts and Sciences. "Runt oss finns det hundratals miljoner år av inspelad tid."

Leds av Smith, Studenter i Geological Field Studies i Kalifornien Intersession-klassen har varit på ett uppdrag för att kartlägga och kartlägga land strax öster om Death Valley i Shoshone, Kalifornien. Det finns grova spaningskartor över det avlägsna vildmarksområdet, Smith säger, men målet med Intersession-kursen var att karakterisera och katalogisera de geologiska enheterna i regionen för att bygga en detaljerad digital topografisk karta, som kommer att monteras under en gesällklass som Smith undervisar under våren.

"[Använder denna data], vi skulle kunna producera en ny geologisk karta som är mer detaljerad än vad som finns i den publicerade litteraturen, " säger Smith. "Det finns potential att göra upptäckter och att forska som en del av den här klassen."

Klassen leddes tillsammans av Kirby Runyon, planetgeolog vid Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. Runyon säger att det geologiska kartläggningsfältarbete som eleverna utförde i Mojave påfallande liknar arbete utfört av forskare i en mycket annorlunda miljö:månens yta.

"USA förbereder sig för att skicka astronauter tillbaka till månen för första gången sedan 1972, och vi ställer frågor om vad de ska göra när de kommer dit, " säger Runyon, som fick ett APL Parsons Teaching Fellowship för att stödja hans undervisningsarbete vid universitetet. "Ett av de uppenbara alternativen är månfältsgeologi, som kommer att tillåta oss att pussla ihop månens historia, och i förlängningen jorden."

För att simulera erfarenheten av astronauter som utför fältarbete på månen, Runyon och Smith organiserade en resa till det närliggande vulkanfältet Cima, som Runyon säger är en jordisk analog till månens yta. Där, eleverna deltog i en simulerad månvandring och fick i uppdrag att utföra sitt fältarbete under samma begränsningar som en astronaut i rymden.

"Normalt inom fältgeologi, du kartlägger för hand eller på en iPad, men astronauter i skrymmande rymddräkter kan inte göra det, " säger Runyon. "I den här övningen, eleverna lärde sig verkligen att få en övergripande geologi för en plats och att samla in specifika prover som kommer att berätta historien om en region när de testats i ett laboratorium."

Som Smith, Runyon tror att insikterna från fältgeologisk forskning kan avslöja dolda historier om planetariska kroppar – och informera forskarnas förståelse av vår egen planet.

"En geologisk karta är ungefär som en karta du skulle se på ett köpcentrum, med butiker upplagda inte bara spatialt utan också per kategori. Färgade etiketter anger restauranger, butiker för herrkläder, damkläder butiker, tjänster, och så vidare, " säger Runyon. "Genom att notera bergenheter och deras rumsliga relationer, du kan härleda tidpunkten för olika händelser och, i tur och ordning, förstå miljön i regionen vid den tiden. Geologens uppgift är att förstå dessa rumsliga relationer och att forensiskt sammanfoga naturhistoria."

För studenter, erfarenheten av fältarbete förstärker de principer de har lärt sig i klassrummet och ger dem möjlighet att se den verkliga tillämpningen av geologisk forskning personligen. Mackenzie Mills, en major inom jord- och planetvetenskap vars forskning fokuserar på planets ytor i det yttre solsystemet, såg kursen som en möjlighet att applicera sin växande expertis på mer markbundna projekt.

"När jag tittar på planetytor, Jag tittar på fjärrbilder på en dator och gör mycket kodning, "Mills säger. "Fältgeologi är mycket mer praktisk. Du är på nära håll med dessa stenar, och det är ett pussel du måste lista ut genom att gå igenom och vandra. Det är bara att sammanfoga mina intressen på ett nytt sätt. "

Mills och hennes kartlagkamrater, senior Cecelia Howard och förstaårsstudenten Ling Jin, till och med gjort en ny upptäckt. Ligger i Johnnie oolite-sängen, som består av små stensfärer som kallas ooider som är inneslutna i kalciumkarbonat, teamet upptäckte en bergart som var mycket större än väntat och som inte tidigare beskrivits av forskare. Enheten döptes officiellt till Johnnie Rampage, efter lagets namn—Rampaging Kittens eller Ramaging Boy Scouts, beroende på hur laget mår vid en given tidpunkt, säger Howard.

"Vi går inte på stigar här - eleverna bara kryper över bergen och bestämmer sin egen travers för dagen, " säger Smith. "Och det är en utmaning. Det är en fysisk och mental utmaning för oss alla. Alla elever har tagit sig an den utmaningen, så det har varit roligt att se."