Um novo método usa dados de gravidade para determinar onde as anomalias de densidade estão dentro de corpos planetários
Conhecer planetas ou luas de dentro para fora não é fácil. Como a Terra e sua lua, muitos corpos celestes são multicamadas e podem conter características internas anômalas que refletem a história complexa de sua formação, colisões com outros corpos..
Os pesquisadores estão desenvolvendo uma nova técnica para ajudar a visualizar as complexas camadas internas e estruturas anômalas dentro dos corpos planetários, incluindo a Lua. Crédito: NGC 54/Wikimedia, CC BY-SA 4.0
Conhecer planetas ou luas de dentro para fora não é fácil. Como a Terra e sua lua, muitos corpos celestes são multicamadas e podem conter características internas anômalas que refletem a história complexa de sua formação, colisões com outros corpos e dinâmica planetária contínua.
Estruturas anômalas dentro de planetas e luas que têm densidades diferentes em comparação com seus arredores podem ser detectadas usando dados de gravidade . Acima de tais anomalias de densidade, a força da gravidade atuando na espaçonave que viaja nas proximidades é maior ou menor do que em outros locais.
Técnicas computacionais conhecidas como inversões de gravidade relacionam diferenças na aceleração da gravidade com diferenças na estrutura de densidade interna. Agora, Kristel Izquierdo e seus colegas apresentam uma nova técnica que pode ajudar os pesquisadores a inferir a estrutura global de um planeta ou lua a partir dos dados de aceleração da gravidade medidos por espaçonaves em órbita. As descobertas foram publicadas na revista Earth and Space Science .
Em comparação com os métodos tradicionais, a nova técnica, apelidada de THeBOOGIe (abreviação de inversão de gravidade orientada a objeto bayesiana hierárquica transdimensional), permite mais flexibilidade na entrada de dados geológicos e geográficos conhecidos e não exige que os pesquisadores insiram uma faixa de profundidade de interesse ou informações em uma interface de densidade interna conhecida.
THeBOOGIe aplica uma abordagem estatística bayesiana que começa com um modelo gerado aleatoriamente do interior de um planeta ou lua. O modelo é então refinado por meio de centenas de milhares de iterações até que ele se ajuste melhor aos dados gravitacionais, geológicos e geográficos de entrada.
Os pesquisadores testaram a abordagem aplicando-a para determinar a estrutura interior da lua usando dados gravitacionais sintéticos representativos de dados lunares reais. Eles descobriram que a técnica identificou corretamente a localização e a largura das anomalias de densidade na crosta e no manto lunar. No entanto, superestimou a espessura vertical das anomalias crustais.
Os pesquisadores observam que o THeBOOGIe, que pode ser refinado por meio de trabalho adicional, é adequado para complementar modelos de interiores planetários com base em dados sísmicos e para determinar as características internas de corpos menores sem uma estrutura em camadas perfeita. Eles também apontam que a flexibilidade e a força estatística do THeBOOGIe podem ajudar os cientistas a visualizar os interiores de planetas e luas para os quais faltam dados sísmicos e geofísicos.
Mais informações: Kristel Izquierdo et al, Um Esquema de Inversão de Gravidade Bayesiana Orientada a Objetos para Inferir Anomalias de Densidade em Interiores Planetários, Ciência da Terra e do Espaço (2023). DOI: 10.1029/2023EA002853
Informações do periódico: Ciência da Terra e do Espaço