Nuevos hallazgos en geofísica han sido revelados con la presentación del artículo acerca de la muografía, en el cual el geofísico del INCT, Dr. Giovanni Leone ha contribuido en la investigación liderada por el Dr. Hiroyuki Tanaka de la Universidad de Tokyo y es el resultado de la colaboración de un destacado equipo de investigadores del Instituto Virtual Internacional de Muografía (VMI), de universidades e institutos de una docena de países, entre las que se suman la Universidad de Salerno, el Laboratorio del Acelerador Nacional (Fermi) y la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), entre otras.

El muón (μ) es una partícula elemental inestable, con una carga similar al electrón pero con una masa 200 veces mayor. No se encuentra de forma permanente en el universo, solo en rayos cósmicos y laboratorios, con una existencia efímera de 2,2 microsegundos. Su gran capacidad de penetración permite que atraviesen la atmósfera terrestre y lleguen a la superficie, con un flujo de aproximadamente un muón por centímetro cuadrado por minuto al nivel del mar.

Uno de los principales usos que se le atribuye a las partículas cósmicas es obtener lecturas de la densidad de los materiales que hay bajo la tierra, cuestión que habilita realizar verdaderas «radiografías» del subsuelo, posibilitando identificar materiales como la lava, minerales, cavernas o agua, entre otras aplicaciones.

Un artículo publicado en Nature Reviews Methods Primers por el grupo Springer Nature presenta los avances más recientes en muografía. Es fruto del trabajo conjunto de un destacado equipo de investigadores del Instituto Virtual Internacional de Muografía (VMI), que reúne a expertos de universidades e institutos de 12 países. Entre las instituciones participantes se encuentran la Universidad de Tokio, la Universidad de Salerno, el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi, el CERN y la Universidad de Atacama, entre otras.

El Dr. Giovanni Leone, académico e investigador del INCT-UDA, ha contribuido significativamente a este proyecto global. Su experiencia en el conocimiento de los volcanes terrestres y planetarios, particularmente en Marte, ha sido destacada como parte integral de este esfuerzo colaborativo.

En el artículo, titulado «Muografía», se explora toda una gama de aspectos de esta tecnología avanzada. Se detallan los últimos logros, como la navegación a nivel de centímetros con el sistema de posición muométrica interior (muPS), comparándolo con otras tecnologías PNT establecidas. Este recurso se presenta exhaustivamente para estudiantes, académicos e investigadores, ofreciendo descripciones de aplicaciones y estudios de caso.

El artículo aborda temas cruciales, incluyendo la visualización de la estructura interna de objetos gigantes como volcanes, túneles y pirámides, así como la aplicación de la muografía en la sincronización del tiempo cósmico, la calibración de tiempo y aplicaciones criptográficas. Además, se exploran las aplicaciones específicas en seguridad inalámbrica, sistemas de autenticación basados en la nube y comunicaciones seguras, demostrando la versatilidad de la muografía en diversos campos.

Volcanes de Marte

El Dr. Giovanni Leone, entre otros distinguidos investigadores, figura como uno de los autores del artículo, resaltando el papel esencial de la Universidad de Atacama en este avance científico global. Este logro subraya la importancia de la cooperación internacional en la física de partículas para abordar problemas globales y avanzar hacia soluciones innovadoras y prácticas. La muografía, con sus aplicaciones cada vez más amplias, promete transformar nuestra comprensión del mundo que nos rodea y abrir nuevas posibilidades en diversos campos de la ciencia y la tecnología.

El Dr. Leone destacó que “el aporte de la UDA a través del INCT se centra en el conocimiento de los volcanes, tanto terrestres como planetarios, con un enfoque particular en los volcanes de Marte. Se vislumbra un proyecto futuro que aplicaría la muografía para explorar el interior de los volcanes marcianos, aprovechando el desierto de Atacama como un análogo geomorfológico único de Marte”, aseveró el científico.

En torno a la inversión necesaria para la aplicación de la muografía el geofísico explicó que “la Universidad de Atacama había postulado a un proyecto Fondequip por aproximadamente 300 millones de pesos para adquirir el primer instrumento necesario. Lamentablemente, el proyecto no fue aprobado”. En respuesta, el Dr. Leone desafió a estimar las posibles pérdidas económicas para la minería en el último año, sin el uso de este instrumento a escala industrial. Esta reflexión ofrece una perspectiva clara del costo de no aprobar un proyecto que podría tener un impacto significativo en la industria.

El investigador señaló otras aplicaciones fascinantes de la muografía, como su uso en ciberseguridad, sincronización de datos y monitoreo preciso en Tokio. Además, reveló que están trabajando en un proyecto para aplicar muones en la transmisión subterránea, donde el GPS no puede llegar, además señaló las potencialidades de la muografía para usos militares.

Enlaces relacionados:

1. MUOGRAPHIX. International Muography Research Organization. 
2. Geofísico de la UDA estudia tecnología que permitiría predecir erupciones volcánicas
3. Académico de la UDA firmó Convenio Internacional para explorar volcanes con partículas subatómicas.