Новый метод использует гравитационные данные для определения внутренних особенностей лун и планет
Исследовать планеты и луны изнутри непросто. Многие небесные тела многослойны и могут содержать аномальные внутренние особенности, отражающие сложную историю их формирования, столкновения с другими телами и текущую планетарную динамику.
Аномальные структуры внутри планет и лун, которые имеют разную плотность по сравнению с их окружением, могут быть обнаружены с помощью гравитационных данных.
Исследователь Кристель Искьердо и ее коллеги представляют новую методику, которая может помочь определить глобальную структуру планеты или луны на основе данных об ускорении гравитации, измеренных орбитальными космическими аппаратами. Результаты исследования опубликованы в журнале Earth and Space Science.
По сравнению с традиционными методами, новая методика, получившая название THeBOOGIe (сокращение от трехмерной иерархической байесовской объектно-ориентированной гравитационной инверсии), обеспечивает большую гибкость при вводе известных геологических и географических данных и не требует от исследователей вводить интересующий диапазон глубин или информацию об известном интерфейсе внутренней плотности.
THeBOOGIe применяет байесовский статистический подход, который начинается со случайно сгенерированной модели внутренней части планеты или луны. Затем модель уточняется сотнями тысяч итераций до тех пор, пока она наилучшим образом не будет соответствовать входным гравитационным, геологическим и географическим данным.
Исследователи протестировали этот подход, применив его для определения внутренней структуры Луны. Они использовали синтетические входные гравитационные данные, которые были репрезентативны для реальных лунных данных. Ученые обнаружили, что методика правильно определила местоположение и ширину аномалий плотности в лунной коре и мантии. Однако она переоценила вертикальную толщину аномалий коры.
Исследователи отмечают, что THeBOOGIe хорошо подходит для дополнения моделей планетарных недр, основанных на сейсмических данных, и для определения внутренних особенностей небольших тел без идеально слоистой структуры. Они также указывают на то, что гибкость и статистическая мощь THeBOOGIe могут помочь ученым визуализировать внутренности планет и спутников, для которых отсутствуют сейсмические и геофизические данные.