Ondas sísmicas
Las ondas sísmicas viajan a través de la tierra. Son causadas por:
- Terremotos
- Grandes explosiones
- Algunas obras mineras
- Explosiones atómicas
- etc.
¡Este
camión hace vibrar el suelo!
Las ondas se pueden detectar a cierta distancia
y nos hablan de la estructura del suelo.
Aprendiendo de las ondas sísmicas
Los terremotos son extremadamente poderosos y pueden viajar grandes distancias.
Son destructivos, pero también nos han ayudado a aprender que la tierra está formada por una corteza, un manto y un núcleo externo e interno, como se muestra aquí:
La Tierra tiene diferentes zonas.
Los científicos han estudiado cómo reacciona la tierra al movimiento de las olas. Los patrones de movimiento de las olas proporcionan información sobre las propiedades y la estructura de los materiales terrestres.
Las ondas creadas por las personas (a través de explosiones o impactos) se utilizan para dibujar la estructura interna y las capas subterráneas, y son útiles para localizar posibles pozos de petróleo.
Las diferentes zonas afectan la forma en que viajan las ondas sísmicas. Las ondas muestran diferentes patrones de movimiento a medida que se mueven de una zona a la siguiente, lo que permite ubicar, describir y determinar la profundidad de las zonas.
Ondas
internas (o de cuerpo)
Cuando las ondas sísmicas se crean por primera vez, viajan hacia afuera en todas las direcciones desde su fuente.
Las ondas internas viajan por el interior de la tierra y tienen dos tipos principales:
- Las ondas P (ondas primarias) son ondas longitudinales.
- Las ondas S (ondas secundarias) son ondas transversales.
Las ondas P son más rápidas a unos 6 km/s (kilómetros por segundo) y llegan primero.
Pueden viajar a través de sólidos, líquidos y gases y atravesar la Tierra siguiendo un patrón especial.
Las ondas S son más lentas a unos 3.6 km/s y llegan después de las P.
Solo pueden atravesar sólidos y, por lo tanto, no pueden atravesar el núcleo líquido de la tierra.
Los científicos notaron que las estaciones sísmicas en lados opuestos de la tierra nunca recibirían ondas S (lo que demuestra que el núcleo externo es de hecho un líquido).
El momento en que cada onda llega a una estación sísmica puede ayudar a localizar un terremoto.
Ondas superficiales
Hay dos tipos principales de ondas superficiales:
- Ondas de Love, que mueven el suelo de lado a lado. Son la onda superficial más rápida.
- Ondas de Rayleigh, que ruedan por el suelo como una ola del océano.
Sismógrafo
Los sismógrafos registran la llegada de ondas sísmicas. Funcionan mediante un sistema de amortiguación o absorción de impactos que permite que un marcador o lápiz estabilizado registre el movimiento de las ondas en un papel (colocado en un tambor giratorio). El sismógrafo registra el tiempo de llegada de los diferentes tipos de ondas. También muestra diferencias en las alturas de las ondas (llamadas amplitud). Los patrones en los datos de las ondas son fundamentales para determinar la naturaleza y la ubicación del terremoto.
Cuando ocurre un terremoto, el marcador se mueve con el movimiento del suelo mientras gira el papel. El marcador es independiente de este movimiento y registra el patrón de movimiento a medida que el papel/marcador gira debajo de él. A continuación se muestra un sismógrafo de muestra (del terremoto de 1906 que sacudió San Francisco, EE. UU.). Observa la llegada de las ondas P y S.
Aquí hay otro sismógrafo que muestra ondas superficiales con marcas que muestran cuándo llegaron las ondas P y S:
Imagen cortesía del usuario de
Wikipedia Crickett
El momento en que cada onda llega a una estación sísmica puede ayudar a localizar un terremoto. Una vez que los sismólogos tienen los tiempos de llegada de las ondas sísmicas de al menos tres estaciones, pueden trabajar hacia atrás para determinar el punto del epicentro. Primero, encuentran los tiempos de llegada de las ondas P y S de tres estaciones. La diferencia entre la hora de llegada P y S para cada estación se compara con una distancia en una gráfica de tiempo de viaje (como se muestra a continuación). El intervalo de tiempo se puede encontrar en el eje vertical de la gráfica, luego se mantiene verticalmente y se desliza hacia afuera hasta que toca las líneas de las ondas S y P. Extrapolar al eje horizontal arroja la distancia de la estación al terremoto.
Sin embargo, esta distancia podría ser en cualquier dirección desde la estación. El epicentro del terremoto se encuentra al encontrar el punto de intersección de tres círculos, cada uno dibujado alrededor de su estación en un radio igual a las distancias encontradas a partir de los tiempos de llegada de las ondas P y S.
El punto de intersección de los tres círculos indica dónde se originó el terremoto.
