Método novedoso utiliza datos de gravedad para determinar dónde se encuentran las anomalías de densidad dentro de los cuerpos planetarios
Por Sarah Stanley, Unión Geofísica Americana.
11 de agosto de 2023.
Los investigadores están desarrollando una nueva técnica para ayudar a visualizar las complejas capas internas y las estructuras anómalas dentro de los cuerpos planetarios, incluida la Luna. Crédito: NGC 54/Wikimedia, CC BY-SA 4.0
Conocer los planetas o las lunas de adentro hacia afuera no es fácil. Al igual que la Tierra y su luna, muchos cuerpos celestes tienen varias capas y pueden contener características internas anómalas que reflejan la compleja historia de su formación, las colisiones con otros cuerpos y la dinámica planetaria en curso.
Las estructuras anómalas dentro de los planetas y las lunas que tienen densidades diferentes en comparación con su entorno pueden detectarse utilizando datos de gravedad. Por encima de tales anomalías de densidad, la fuerza de gravedad que actúa sobre las naves espaciales que viajan cerca es mayor o menor que en otros lugares.
Las técnicas computacionales conocidas como inversiones de la gravedad relacionan las diferencias en la aceleración de la gravedad con las diferencias en la estructura de densidad interna. Ahora, Kristel Izquierdo y sus colegas presentan una técnica novedosa que puede ayudar a los investigadores a inferir la estructura global de un planeta o una luna a partir de los datos de aceleración de la gravedad medidos por las naves espaciales en órbita. Los hallazgos se publican en la revista Earth and Space Science.
En comparación con los métodos tradicionales, la nueva técnica, denominada THeBOOGIe (abreviatura de inversión de la gravedad orientada a objetos bayesiana jerárquica transdimensional), permite una mayor flexibilidad en el ingreso de datos geológicos y geográficos conocidos, y no requiere que los investigadores ingresen un rango de profundidad de interés o información en una interfaz de densidad interna conocida.
THeBOOGIe aplica un enfoque estadístico bayesiano que comienza con un modelo generado aleatoriamente del interior de un planeta o una luna. Luego, el modelo se refina a través de cientos de miles de iteraciones hasta que se ajuste mejor a los datos gravitacionales, geológicos y geográficos de entrada.
Los investigadores probaron el enfoque aplicándolo para determinar la estructura interior de la Luna utilizando datos gravitacionales de entrada sintéticos que eran representativos de los datos lunares reales. Descubrieron que la técnica identificaba correctamente la ubicación y el ancho de las anomalías de densidad en la corteza y el manto lunares. Sin embargo, sobreestimó el grosor vertical de las anomalías de la corteza.
Los investigadores señalan que THeBOOGIe, que podría perfeccionarse mediante trabajo adicional, es muy adecuado para complementar modelos de interiores planetarios basados en datos sísmicos y para determinar las características internas de cuerpos más pequeños sin una estructura en capas perfecta. También señalan que la flexibilidad y la fuerza estadística de THeBOOGIe pueden ayudar a los científicos a visualizar el interior de los planetas y las lunas para los que se carece de datos sísmicos y geofísicos.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-08-method-gravity-density-anomalies-planetary.html