Un método computacional pionero desarrollado por investigadores de UT Austin ahora permite a los científicos utilizar datos cartográficos de la superficie para crear imágenes detalladas del interior de la Tierra. Este avance ofrece información valiosa sobre los procesos geológicos y los mecanismos de los terremotos, lo que marca un avance importante en las ciencias de la Tierra.
Investigadores de la Universidad de Texas en Austin han revolucionado la forma en que los científicos pueden observar el subsuelo de la Tierra. Al presentar un método computacional innovador llamado "imágenes de deformación", esta técnica avanzada aprovecha datos de la superficie de tecnologías como GPS, radar y escaneo láser para revelar detalles intrincados sobre la corteza y el manto de la Tierra, áreas cruciales para comprender los procesos geológicos.
"Las propiedades de los materiales como la rigidez son fundamentales para comprender los diferentes procesos que ocurren en una zona de subducción o en la ciencia sísmica en general", dijo en un comunicado Simone Puel, desarrolladora del método. comunicado de prensa.
Puel, quien llevó a cabo este proyecto durante sus estudios de posgrado en la Escuela de Geociencias Jackson de UT Austin, enfatizó el potencial de combinar esta técnica con otros métodos para crear modelos mecánicos integrales de terremotos.
"Cuando se combina con otras técnicas como la sísmica, la electromagnética o la gravedad, debería ser posible producir un modelo mecánico mucho más completo de un terremoto de una manera que nunca antes se había hecho", añadió.
Puel, actualmente investigador postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California, publicó el teoría fundacional para este método a principios de este año. A estudio posterior, publicado en la edición de junio de Science Advances, mostró la técnica utilizando datos GPS del terremoto de Tohoku en Japón en 2011, generando imágenes del subsuelo hasta 100 kilómetros bajo tierra. Estas imágenes revelaron estructuras tectónicas y volcánicas clave debajo del Anillo de Fuego del Pacífico, en particular identificando un depósito de magma profundo utilizando solo datos de superficie, una novedad científica.
La técnica aprovecha la corteza heterogénea de la Tierra, formada por materiales con elasticidad variable que se deforman de manera desigual bajo tensión. Al simular la Tierra como un material elástico con resistencia variable en tres dimensiones, el modelo calcula la rigidez del subsuelo a partir del movimiento relativo de los sensores GPS durante eventos sísmicos, produciendo una representación tridimensional del interior de la Tierra.
Un aspecto interesante de este método es su compatibilidad con mediciones satelitales, incluidos datos de la próxima nave espacial NISAR de la NASA. Esta misión conjunta con la Organización de Investigación Espacial de la India promete realizar mapas globales de alta resolución cada 12 días, lo que podría transformar la forma en que los científicos monitorean y comprenden las regiones geológicamente activas.
Thorsten Becker, profesor de la Escuela Jackson y coautor del estudio, destacó la promesa del método para monitorear continuamente las fallas sísmicas, mejorando nuestra comprensión del ciclo de los terremotos.
Otro coautor, Omar Ghattas, del Departamento de Ingeniería Mecánica de UT Austin Walker y del Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales de UT Austin, señaló que este avance podría allanar el camino para la creación de gemelos digitales de la Tierra. Estos modelos sofisticados integrarían dinámicamente nuevas observaciones para refinar y mejorar las capacidades predictivas.
El estudio incluyó contribuciones de Dunyu Liu, geocientífico computacional del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas, y Umberto Villa, científico investigador del Instituto Oden.
Este enfoque pionero marca un salto significativo en las ciencias de la Tierra y promete enriquecer nuestra comprensión del funcionamiento interno del planeta y potencialmente mitigar los riesgos asociados con las actividades sísmicas.