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Profundidades de la Tierra: ¿Sabes cómo las ondas sísmicas penetran la roca?
El estudio de las ondas sísmicas se remonta al desarrollo de la sismología desde el siglo XIX, lo que ha abierto nuestra comprensión de la estructura interna de la Tierra. El comportamiento de las ondas sísmicas, en particular las ondas P y S, proporciona conocimientos profundos sobre la estructura de velocidades de la Tierra. La estructura de velocidad se refiere a la distribución de velocidades de las ondas sísmicas transmitidas a diferentes niveles dentro de la tierra. Los cambios de velocidad reflejan la composición, la densidad y el estado físico de las rocas subterráneas.
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas varía según el tipo y estado del material (sólido, líquido o gaseoso), lo que a su vez cambia la trayectoria de las ondas.
Cómo funcionan las ondas sísmicas
De hecho, el comportamiento de las ondas P y S proporciona a los científicos la clave para descubrir los misterios del interior de la Tierra. Las ondas P pueden atravesar todos los materiales, mientras que las ondas S solo pueden atravesar sólidos. A medida que estas ondas pasan a través de diferentes medios, los cambios en su velocidad pueden brindarnos información valiosa sobre el interior de la Tierra.
Se descubrió que la Tierra tiene un núcleo externo líquido, lo cual se debe a que las ondas S no pueden penetrar.
Capas de la estructura de velocidades de la Tierra
La estructura interna de la Tierra se puede dividir en diferentes capas, cada una con sus propias características únicas de velocidad de onda sísmica. La velocidad de las ondas sísmicas cambia en cada capa debido a diferencias de temperatura, presión y materiales constituyentes.
La corteza terrestre
La corteza terrestre tiene diferentes espesores y se divide principalmente en corteza continental y corteza oceánica. Las velocidades de las ondas sísmicas de estas cortezas oscilan entre 6,0 y 7,0 km/s, dependiendo de la densidad de la roca y su composición.
Manto superior
En el manto superior, la velocidad de la onda P puede alcanzar de 7,5 a 8,5 km/s, y aumenta al aumentar la presión. El material de esta capa está compuesto principalmente de peridotita, que promueve el aumento de la velocidad de las olas a través de diferentes cambios de fase.
Manto inferior
La velocidad del manto inferior es más rápida, alcanzando de 10 a 13 km/s, y el aumento de la densidad de la roca impulsado por la presión hace que las ondas sísmicas se muevan a una velocidad más rápida.
Núcleo exterior y núcleo
El núcleo externo está en estado líquido, lo que hace que la velocidad de la onda P se reduzca significativamente, mientras que la onda S es completamente impenetrable. Por el contrario, el núcleo interno es sólido y puede alcanzar velocidades de aproximadamente 11 km/s, lo que muestra un aumento en la densidad interna.
La anisotropía del núcleo interno hace que la velocidad de las ondas sísmicas varíe en diferentes direcciones, ya que la rotación de la Tierra afecta la disposición cristalina del núcleo interno.
Estructura de velocidad de los planetas
Además de la Tierra, también han llamado la atención de los científicos las estructuras de velocidad de planetas como la Luna y Marte. Desde las misiones Apolo hasta los rovers de Marte, los datos sísmicos obtenidos de estas detecciones nos ayudan a comprender la estructura interna de estos cuerpos celestes.
Luna
La corteza lunar está formada por unos 60 kilómetros de corteza helada y rocas de silicato, con velocidades de onda P en el rango de 5,1 a 6,8 km/s. En las primeras etapas de la exploración lunar, los datos sísmicos mostraron que había cuatro tipos principales de terremotos. fuente.
Marte
La investigación sísmica en Marte se basa principalmente en la misión InSight. Los datos recibidos revelaron la estructura de la corteza marciana. La velocidad de las ondas P está entre 3,5 y 5 km/s y muestra que la velocidad aumentará con la profundidad.
Utilizando estos datos, los científicos pudieron obtener información sobre la estructura del subsuelo de Marte, en particular el papel de su manto.
Posibilidades de exploración futura
En el futuro, con el avance de la tecnología, los científicos esperan ampliar la detección de ondas sísmicas a otros planetas y lunas, como Encelado de Saturno, cuya estructura interna necesita ser explorada y confirmada más a fondo.
Las ondas sísmicas desempeñan un papel integral al revelar la estructura interna de la Tierra y otros planetas. ¿Cómo pueden los científicos utilizar este conocimiento para explorar más a fondo otros misterios del universo?
