A veces, todo lo que necesitas para un nuevo descubrimiento son algunas matemáticas creativas. Ese fue el caso de un nuevo artículo de Edward Williams y Laurent Montési del Departamento de Geología de la Universidad de Maryland. Publicaron un breve artículo en la Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar (LPSC 2024) el mes pasado que describe una forma matemática de estimar el tamaño de un tubo de lava utilizando únicamente técnicas de detección remota.
Un punto de partida fundamental fue el descubrimiento de que la altura de la cresta de una superficie sobre un tubo de lava es proporcional al cubo de la altura del techo del tubo de lava. Se han estudiado en detalle muchos tubos de lava en la Tierra, y esos estudios se utilizaron para formar la base de esa ecuación.
Sin embargo, hasta ahora no había relación entre el espesor del techo y los detalles de la forma del propio túnel de lava. Ingrese al modelado físico:los autores utilizaron un programa de modelado físico (COMSOL Multiphysics) para modelar diferentes alturas de techo basándose en diferentes características de los túneles.
Una gran diferencia fue la forma del túnel en sí:se centraron en dos estilos. Uno, conocido como "laccolito", era un rectángulo, mientras que la mayoría de la gente pensaría en un estilo de media elipse al considerar los tubos de lava. El programa de modelado también tuvo que considerar aspectos como la resistencia material del regolito, así como la presión dentro del túnel mismo, que normalmente coincidiría con la presión atmosférica exterior de mundos en gran medida sin aire como la Luna y Marte, suponiendo que haya un agujero que conecte a la atmósfera mayor.
La ecuación que los autores finalmente encontraron utiliza algún cálculo sofisticado y está más allá del alcance de este artículo. Aún así, su modelo parece ajustarse a los datos de la mayoría de las cuevas de lava modeladas, incluidas las de la Tierra.
Para demostrarlo, dirigieron su modelo a una estructura de cueva muy conocida en la Tierra. La Cueva de San Valentín, ubicada en el Monumento Nacional Lava Beds en California, ha sido estudiada durante décadas por investigadores de la NASA como análoga a las cuevas encontradas en la Luna y Marte. Esos estudios han dado como resultado estimaciones precisas de la altura de las cuevas y de las crestas utilizando técnicas como LIDAR.
Al aplicar su nuevo modelo y utilizar la altura conocida de la cresta de la Cueva de Valentine, los autores encuentran una altura de tubo dentro de 0,07 m de la altura real de la Cueva. No está mal para calcular la altura sólo a partir de la altura de la cresta, que es una característica visible desde el exterior.
El siguiente paso obvio es intentar estimar algunas alturas de los tubos de lava en nuestros cuerpos planetarios vecinos. Al menos algunos observatorios remotos alrededor de la Luna y Marte deberían ser capaces de estimar la altura de las crestas desde sus posiciones orbitales. Luego, le corresponde al equipo estimar cómo se vería el interior del tubo. Desafortunadamente, probablemente pasará algún tiempo antes de que exploradores humanos o robóticos entren en uno de estos tubos para confirmar las estimaciones del autor. Pero también hay muchas propuestas para eso y, sin duda, algún día alguien o algo pondrá un pie dentro de una de estas antiguas formaciones geológicas.
Más información: Artículo:Determinación de la profundidad y forma del tubo de lava a partir de la topografía.
Proporcionado por Universe Today
