Una nueva tecnología desarrollada por científicos de la Universidad de Tel Aviv deja a los arqueólogos «radiografiar» la tierra sin necesidad de excavar

La nueva tecnología anunciada el lunes por un equipo de científicos de la Universidad de Tel Aviv revela lo que se esconde bajo tierra de una manera similar a una radiografía de la tierra. 

Los investigadores demostraron el nuevo método en la Ciudad de David, donde el sistema de imágenes subterráneas detectó con éxito cavidades subterráneas ya conocidas por los arqueólogos, junto con otras que hasta entonces permanecían sin descubrir. 

«Fue muy interesante, una clara indicación de que el sistema funciona», dijo el profesor Oded Lipschits, del Departamento de Arqueología y Culturas del Antiguo y el Cercano Oriente Jacob M. Alkow de la Universidad de Tel Aviv, según el Times of Israel. «Ahora podemos avanzar y perfeccionar la técnica».

Lipschits explicó: «Las estructuras sobre el suelo son relativamente fáciles de excavar, pero no existen métodos eficaces para realizar estudios exhaustivos de los espacios subterráneos bajo la roca. Si encontramos una cavidad mientras excavamos, podemos explorarla, pero no tenemos forma de localizar estos espacios de antemano. Ahora, por primera vez, disponemos de un método que nos permite ver el subsuelo antes de tocar una pala». 

El equipo de investigación, dirigido por el profesor Erez Etzion, de la Escuela de Física y Astronomía Raymond y Beverly Sackler, describe la tecnología como un «novedoso sistema de imágenes subterráneas que utiliza muones de rayos cósmicos para explorar el entorno subterráneo». 

Los científicos publicaron su trabajo en la revista Journal of Applied Physics, anunciando el nuevo sistema de detección basado en muones, descritos como «partículas subatómicas fundamentales» por el Departamento de Energía de EEUU. La explicación del DOE continúa explicando que los muones son «los componentes básicos más elementales del universo, tal y como se describe en el Modelo Estándar de la física de partículas», similares a los electrones pero con un peso más de 207 veces superior. 

Al presentar el sistema de escaneo basado en muones, la publicación explicaba: «El método aprovecha el hecho de que los muones pierden energía al atravesar la materia, con una atenuación que depende de la densidad integrada a lo largo de su trayectoria. Mediante el seguimiento de las trayectorias de los muones a través de un detector multicapa basado en centelleadores, reconstruimos las distribuciones angulares del flujo e inferimos las variaciones en la densidad de la sobrecarga». 

En términos más sencillos, Lipschits dijo a TOI: «Todos los lugares arqueológicos son como queso suizo». Él continuó diciendo: «Desde las pirámides de Egipto hasta las ciudades mayas de Suramérica y, por supuesto, aquí en Israel, los antiguos habitantes excavaron espacios subterráneos para sistemas de agua, almacenamiento agrícola y mucho más», explicando que en el pasado sólo encontraban esas cavidades por casualidad. 

«Con esta investigación, nos propusimos desarrollar un método sencillo y de bajo precio para producir un mapa en 3D de lo que hay debajo del subsuelo, utilizando también inteligencia artificial, de modo que los arqueólogos puedan llegar a un lugar conociendo ya la disposición subterránea y decidir dónde excavar de acuerdo con ello», añadió. 

Según Lipschits, Israel tiene muchas cavidades de este tipo debido a las grandes extensiones de tierra que contienen una capa de piedra caliza dura con una capa de creta más blanda debajo, que se puede tallar fácilmente para crear sistemas de agua, almacenes y hasta zonas para vivir. Estas cavidades se pueden detectar cuando los muones atraviesan los espacios.

«Los muones golpean el suelo a una velocidad constante y conocida», explicó el profesor Erez Etzion en un comunicado de la universidad. «A diferencia de los electrones, que se detienen tras recorrer sólo unos centímetros de suelo, los muones pierden energía lentamente y algunos penetran profundamente en la Tierra, llegando incluso a alcanzar profundidades de hasta 100 metros [328 pies]. Si colocan detectores de muones bajo tierra y miden el entorno circundante, pueden identificar espacios vacíos donde la pérdida de energía es insignificante». 

Etzion comparó el sistema de imágenes subterráneas con una radiografía y dijo: «Usted envía un rayo de rayos X a través del cuerpo y coloca una cámara en el otro lugar para obtener imágenes de los huesos y las articulaciones, que bloquean el rayo, más que, por ejemplo, la grasa o la carne». 

Él añadió: «Aquí, los muones son el rayo de rayos X, nuestro detector es la cámara y los sistemas subterráneos son el cuerpo humano». 

Aunque desde la década de 1960 se han utilizado versiones más primitivas de esta tecnología para explorar las pirámides de Egipto, el nuevo sistema se utilizará ahora para explorar otros lugares en Israel. 

«Estamos planeando un estudio de caso en Tel Azekah», dijo Liphshitz, «porque sabemos que hay un gran depósito de agua allí y queremos ver qué pueden revelar los detectores de rayos cósmicos. Después, excavaremos el lugar y compararemos los hallazgos».