ガンマ線は、非常に高いエネルギーと短い波長を備えた電磁放射の一種です。それらは、ウラン、トリウム、カリウムなどの特定の元素の放射性崩壊によって生成されます。これらの要素が惑星の岩や土壌に存在する場合、惑星を周回する宇宙船や惑星の表面にある宇宙船の器具によって検出できるガンマ線を放出します。
検出されたガンマ線の強度とエネルギーを測定することにより、科学者は惑星の地殻内の放射性元素の相対的な存在量を決定できます。この情報は、惑星の全体的な元素組成を推測するために使用できます。たとえば、高濃度のウランとトリウムは火成岩の存在を示している可能性がありますが、高濃度のカリウムは堆積岩の存在を示唆する可能性があります。
ガンマ線分光法は、火星、金星、月、木星の月ヨーロッパなど、太陽系のさまざまな惑星と月の組成を研究するために使用されています。また、小惑星、彗星、その他の天体の組成を分析するためにも使用されています。
惑星の元素組成を決定することに加えて、ガンマ線光分光法は、惑星の表面温度、密度、水氷またはその他の揮発性材料の存在に関する情報も提供できます。この情報は、科学者が惑星の地質学的プロセスと歴史、ならびに潜在的な居住性をよりよく理解するのに役立ちます。