Revista de teledetección y SIG

Abstracto

Estudio del tiempo de vuelo mediante neutrinos generados artificialmente: un enfoque novedoso y complementario en geofísica de teledetección

Juan A. Loudon*

En el presente artículo, presento una nueva metodología geofísica complementaria que representa un medio para lograr una mejor comprensión de la actividad sísmica de la Tierra. El concepto se basa en la física de partículas de neutrinos, según la cual los neutrinos, generados artificialmente, pasan a través de la litosfera y el núcleo de la Tierra en ángulos variables para ser detectados por una serie de contadores de neutrinos fijos o móviles. Mediante la evaluación en tiempo real del tiempo de vuelo de las partículas de neutrinos, se pueden realizar deformaciones de la corteza o cambios de tensión. Esto se basa en la premisa sencilla de que las deformaciones dentro de la corteza terrestre alterarán las longitudes de las líneas de base de la trayectoria de los neutrinos seleccionadas a través de áreas en las uniones de las placas tectónicas que forman regiones de falla activas. El sistema se puede configurar para escanear toda una línea de falla seleccionada en profundidad en un intento de detectar de manera temprana variaciones de tensión en la estructura de la corteza que pueden ser un preludio del deslizamiento o cizallamiento de la línea de falla. El concepto se basa en parte en la noción de dilatación de la estructura de la corteza bajo tensión en regiones de fallas y se puede utilizar para evaluar la contribución de este factor a la sismología. Se podría predecir que las alteraciones físicas de la estructura de la roca a través del principio de dilatación ajustarían la longitud de referencia para los neutrinos que pasan a través de la corteza. Estas determinaciones de la línea de base de neutrinos se llevan a cabo a través de fuentes y detectores de neutrinos ubicados a distancia de los sitios activos del movimiento de la falla. Las variaciones en la topografía de la superficie de la Tierra no son relevantes para el enfoque, eliminando así una fuente significativa de error inherente a otras metodologías destinadas al seguimiento del sitio de fallas. Estos métodos se limitan al análisis de la superficie con extrapolación de datos a distorsiones que ocurren a cierta profundidad, es decir: a la región o regiones de inicio de las actividades sísmicas. Se presentan controles internos y complementarios adecuados para el tiempo de vuelo de los neutrinos, por ejemplo, a través de mediciones geodésicas InSar. La combinación del concepto de tiempo de vuelo con mediciones realizadas mediante otros métodos sismológicos utilizados actualmente puede ser beneficiosa para evaluar si se puede establecer un patrón de reconocimiento para estimar la actividad precursora de terremotos. Se comparan con otras tecnologías actualmente aceptadas para la medición de la deformación de la corteza y se presentan las ventajas comparativas del concepto de tiempo de vuelo. Se discuten los inconvenientes en el desarrollo de la técnica a la luz del estado actual de la física de neutrinos y las posibles fuentes de error. Desde un aspecto de geofísica remota, el enfoque del tiempo de vuelo de neutrinos en combinación con otros procedimientos como la tomografía de oscilación de neutrinos puede permitir una mejor comprensión de los movimientos de fluidos y la reología de las rocas como parte de la estructura dinámica de la Tierra. En general, el tiempo de vuelo ofrece el potencial de ser una técnica adicional útil para ser desarrollada para la geofísica de detección remota.