Además de para calcular magnitudes y localizaciones de terremotos, la sismología puede utilizarse para muchas otras cosas.
Vamos a ver cómo el estudio de los distintos tipos de ondas sísmicas nos ha enseñado cómo es el interior de nuestro planeta.
Hilo!
El primer tipo de ondas sísmicas son las internas, que viajan por el interior de nuestro planeta. Las P son las más rápidas, seguidas por las S. La diferencia en tiempos entre sus llegadas depende de cómo de lejos se esté del foco del terremoto, y puede usarse para calcularlo.
Las ondas P son ondas longitudinales, es decir, producen una vibración en la misma dirección en la que se propaga la onda. Si llegasen a la superficie verticalmente desde abajo, producirían un movimiento tb vertical del suelo, de poca amplitud. Las personas no solemos sentirlas.
Las ondas S, por el contrario, son transversales. La vibración que producen es perpendicular a la dirección de propagación, así que si llegasen a la superficie desde abajo, producirían un movimiento horizontal del suelo. Estas suelen tener mayor amplitud y ser más sentidas.
Las ondas superficiales se propagan siguiendo la superficie de nuestro planeta, y son las últimas en llegar. Sin embargo, suelen ser las de mayor amplitud y causan la mayor parte de los daños en las estructuras. Hay 2 tipos de ondas superficiales, las Love y las Rayleigh.
Las ondas Love son las más rápidas. Tb son ondas transversales y mueven el suelo horizontalmente, de forma perpendicular a la dirección de propagación, en un movimiento similar al de una serpiente al desplazarse.
Las últimas en llegar son las ondas Rayleigh, que mueven el suelo tanto vertical como horizontalmente siguiendo un patrón elíptico en sentido contrario a la dirección de propagación.
Las diferencias entre los distintos tipos de ondas sísmicas nos han permitido utilizarlas para investigar el interior de nuestro planeta. Una historia que me encanta es la de cómo descubrimos los núcleos externo e interno de nuestro planeta.
Nos vamos al centro de la Tierra!
En 1896, el alemán Email Wiechert se dio cuenta de que la densidad de las rocas en la superficie no coincidía con la de nuestro planeta, faltaba masa en alguna parte. En base a esto, postuló la existencia de un núcleo de hierro en el interior de la Tierra.
En 1914, Beno Gutenberg calculó por primera vez, y de forma precisa, la profundidad a la que se encuentra el núcleo externo de la Tierra. ¿Cómo lo hizo? Estudiando las ondas P y S de terremotos ocurridos a grandes distancias.
Unos años antes se observó que a partir de 104° de distancia las ondas P y S directas desaparecían de los registros sísmicos. Gutenberg sugirió que se debía a la refracción de las ondas en la frontera entre el núcleo y el manto y en base a esto calculó su profundidad en ~2900km.
Mientras que las ondas P volvían a aparecer a partir de 140° de distancia, las S desaparecían totalmente de los registros a partir de 104°. En 1926 Harold Jeffreys confirmó que esto se debía a q el núcleo era líquido usando registros precisos de tiempos de llegada de ondas P y S.
En 1929, Inge Lehmann estaba estudiando los registros de un terremoto ocurrido en Nueva Zelanda cuando observó que la presencia y amplitud de algunas ondas P no se explicaban con el modelo existente de corteza + manto + núcleo líquido que se tenía en la época.
En base a esto, sugirió la posibilidad de la existencia de un núcleo interno, sólido, en el que la velocidad de las ondas P fuera mayor que en el núcleo externo, líquido. Estimó el radio de este núcleo interno en ~1404km, un valor algo mayor que el aceptado actualmente (1220km).
Este descubrimiento sólo pudo ser confirmado en los años 70, gracias a la introducción y mejora de los ordenadores en #sismología. Aún así, fue rápidamente aceptado por la comunidad científica de la época de Lehmann, ya que suponía la mejor explicación de estas observaciones.
Gran parte de nuestro conocimiento sobre el interior de nuestro planeta se ha obtenido gracias al estudio de las ondas sísmicas. Aún hoy continuamos usándolas para refinar nuestros modelos y mejorar estimaciones de parámetros de terremotos.
Si han conseguido llegar hasta aquí conmigo, espero que les haya gustado este viaje exprés al centro de la Tierra!
Otro día les contaré algunas aplicaciones curiosas o sorprendentes de la sismología no relacionadas con los terremotos o el interior de nuestro planeta 😉
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