Gammastrålar är en form av elektromagnetisk strålning med mycket hög energi och korta våglängder. De produceras genom radioaktivt sönderfall av vissa grundämnen, såsom uran, torium och kalium. När dessa grundämnen finns i klipporna och jorden på en planet sänder de ut gammastrålar som kan detekteras av instrument på rymdfarkoster som kretsar runt planeten eller på planetens yta.
Genom att mäta intensiteten och energin hos de gammastrålar som upptäckts kan forskare fastställa det relativa överflöd av radioaktiva ämnen i planetens skorpa. Denna information kan sedan användas för att sluta sig till planetens övergripande elementära sammansättning. Till exempel kan en hög koncentration av uran och torium indikera närvaron av magmatiska bergarter, medan en hög koncentration av kalium kan tyda på närvaron av sedimentära bergarter.
Gammastrålningsspektroskopi har använts för att studera sammansättningen av olika planeter och månar i vårt solsystem, inklusive Mars, Venus, Månen och Jupiters måne Europa. Det har också använts för att analysera sammansättningen av asteroider, kometer och andra himmelska objekt.
Förutom att bestämma en planets elementära sammansättning kan gammastrålningsspektroskopi också ge information om planetens yttemperatur, densitet och närvaron av vattenis eller andra flyktiga material. Denna information kan hjälpa forskare att bättre förstå en planets geologiska processer och historia, såväl som dess potentiella beboelighet.