A volte, tutto ciò di cui hai bisogno per una nuova scoperta è un po' di matematica creativa. Questo è stato il caso di un nuovo articolo di Edward Williams e Laurent Montési del Dipartimento di Geologia dell'Università del Maryland. Il mese scorso hanno pubblicato un breve articolo alla Lunar and Planetary Science Conference (LPSC 2024) che descrive un modo matematico per stimare le dimensioni di un tubo di lava utilizzando solo tecniche di telerilevamento.
Un punto di partenza fondamentale è stata la scoperta che l'altezza della cresta di una superficie sopra un tubo di lava è proporzionale al cubo dell'altezza del tetto del tubo di lava. Moltissimi tubi di lava sono stati studiati in dettaglio sulla Terra e tali studi sono stati utilizzati per costituire la base di tale equazione.
Tuttavia, fino ad ora, non esisteva alcuna relazione tra lo spessore del tetto e i dettagli della forma del tunnel di lava stesso. Entra nella modellazione fisica:gli autori hanno utilizzato un programma di modellazione fisica (COMSOL Multiphysics) per modellare diverse altezze del tetto in base alle diverse caratteristiche dei tunnel.
Una grande differenza era la forma del tunnel stesso:si concentravano su due stili. Uno, noto come "laccolite", era un rettangolo, mentre la maggior parte delle persone penserebbe a uno stile a mezza ellisse quando considerano i tubi di lava. Il programma di modellazione ha dovuto considerare anche fattori come la resistenza materiale della regolite e la pressione all'interno del tunnel stesso, che di solito corrisponderebbe alla pressione atmosferica esterna di mondi in gran parte privi di aria come la Luna e Marte, assumendo che ci sia un buco che collega nell'atmosfera più grande.
L'equazione che gli autori hanno infine trovato utilizza alcuni calcoli fantasiosi e va oltre lo scopo di questo articolo. Tuttavia, il loro modello sembra adattarsi ai dati della maggior parte delle grotte di lava modellate, comprese quelle sulla Terra.
Hanno trasformato il loro modello in una ben nota struttura di caverne sulla Terra per dimostrare questo punto. La Grotta di San Valentino, situata nel Lava Beds National Monument in California, è stata studiata per decenni dai ricercatori della NASA come un analogo delle grotte trovate sulla Luna e su Marte. Questi studi hanno portato a stime accurate dell'altezza delle caverne e dell'altezza delle creste utilizzando tecniche come LIDAR.
Quando applicano il loro nuovo modello e utilizzano l'altezza nota della cresta della Grotta di San Valentino, gli autori trovano un'altezza del tubo entro 0,07 m dall'altezza effettiva della Grotta. Non male per calcolare l'altezza solo dall'altezza del colmo, che è una caratteristica visibile esternamente.
L’ovvio passo successivo è tentare di stimare l’altezza di alcuni tubi di lava sui nostri corpi planetari vicini. Almeno alcuni osservatori remoti attorno alla Luna e a Marte dovrebbero essere in grado di stimare l’altezza della cresta dalle loro posizioni orbitali. Spetta poi al team stimare come potrebbe apparire l'interno del tubo. Sfortunatamente, probabilmente passerà del tempo prima che esploratori umani o robotici entrino in uno di questi tubi per confermare le stime dell'autore. Ma ci sono molte proposte anche per questo e un giorno, senza dubbio, qualcuno o qualcosa metterà davvero piede in una di queste antiche formazioni geologiche.
Ulteriori informazioni: Articolo:Determinazione della profondità e della forma del tubo di lava dalla topografia
Fornito da Universe Today
