Gli scienziati usano i raggi gamma per determinare la composizione di un pianeta attraverso una tecnica chiamata spettroscopia di raggi gamma. Questo metodo prevede l'analisi dei raggi gamma emessi dalla superficie e dall'atmosfera di un pianeta, che possono fornire informazioni sulla composizione elementare del materiale presente.

I raggi gamma sono una forma di radiazione elettromagnetica con energia molto elevata e lunghezze d'onda corte. Sono prodotti dal decadimento radioattivo di alcuni elementi, come l'uranio, il torio e il potassio. Quando questi elementi sono presenti nelle rocce e nel suolo di un pianeta, emettono raggi gamma che possono essere rilevati dagli strumenti presenti sui veicoli spaziali in orbita attorno al pianeta o sulla superficie del pianeta.

Misurando l'intensità e l'energia dei raggi gamma rilevati, gli scienziati possono determinare l'abbondanza relativa di elementi radioattivi nella crosta del pianeta. Queste informazioni possono quindi essere utilizzate per dedurre la composizione elementare complessiva del pianeta. Ad esempio, un'elevata concentrazione di uranio e torio può indicare la presenza di rocce ignee, mentre un'elevata concentrazione di potassio può suggerire la presenza di rocce sedimentarie.

La spettroscopia a raggi gamma è stata utilizzata per studiare la composizione di vari pianeti e lune del nostro sistema solare, tra cui Marte, Venere, la Luna e Europa, la luna di Giove. È stato utilizzato anche per analizzare la composizione di asteroidi, comete e altri oggetti celesti.

Oltre a determinare la composizione elementare di un pianeta, la spettroscopia a raggi gamma può anche fornire informazioni sulla temperatura superficiale, sulla densità e sulla presenza di ghiaccio d'acqua o altri materiali volatili. Queste informazioni possono aiutare gli scienziati a comprendere meglio i processi geologici e la storia di un pianeta, nonché la sua potenziale abitabilità.