Ondas Sísmicas: Descifrando la Estructura Interna de la Tierra

Registro de ondas sísmicas:

Las ondas se propagan de forma diferenciada a través de la Tierra, lo que permite, mediante una red de sismógrafos, identificar exactamente dónde se generó el sismo e incluso estimar la energía liberada por este.

Un sismógrafo sencillo consta de una masa dependiente que oscila y, producto de la vibración, puede hacer un registro sobre un tambor móvil.

¿Cómo las ondas sísmicas revelaron las capas de la Tierra y sus límites?

Un sismo superficial ocurrido en Croacia permitió a Mohorovicic determinar la existencia de dos tipos de ondas de cuerpo: las ondas primarias u ondas P, que eran longitudinales, y las ondas secundarias u ondas S, que eran transversales. Gracias a los datos recolectados por los sismógrafos, logró estimar la rapidez con que las ondas P se transmitían desde el foco sísmico y determinó que las ondas P se propagaban con una rapidez de 6 km/s.

Las estaciones sísmicas más cercanas eran consistentes con una rapidez de 6 km/s; pero para estaciones sísmicas lejanas, las primeras ondas P se demoraban bastante menos de lo esperado, sino que llegaban con una rapidez aproximada de 8 km/s.

Mohorovicic llegó a la conclusión de que bajo los 50 km de profundidad había una capa con características químicas distintas a las que tenía la capa más superficial, con lo que podía diferenciarse la corteza del manto. En la interfaz entre ambas capas, las ondas sísmicas experimentaban refracción y se propagaban con una mayor rapidez por el manto. A dicha interfaz se le conoce como discontinuidad de Mohorovivic, o simplemente Moho.

Gutenberg y la interpretación de las sombras sísmicas

Una de las observaciones que llevó a Gutenberg a plantear, en 1914, la existencia de un nuevo límite o discontinuidad fue la desaparición de las ondas P en determinadas zonas, al propagarse desde el foco sísmico.

Se habían medido ondas P directas hasta los 103° (a partir del foco sísmico). Luego, estas ondas desaparecieron y volvieron a ser registradas desde los 140°, sin embargo, con un retraso de unos dos minutos respecto a lo que se esperaba. Esto llevó a Gutenberg a plantear la existencia de una esfera central en la que las ondas disminuían drásticamente su rapidez de propagación. A esta esfera central se le denominó núcleo terrestre y debía ser de distinta composición química y diferente comportamiento dinámico que el manto. Gutenberg estimó que el límite entre el manto y el núcleo estaba a 2900 km de profundidad.

Tiempo después, se observó que también a partir de los 103° medidos desde el foco del sismo, las ondas S desaparecían y no volvían a registrarse. Este hecho se explica en el esquema inferior:

La sombra de ondas S, además de indicar un cambio en la composición al interior de la Tierra, señala una diferencia en las características del material. Si recuerdas, las ondas S son transversales, por lo que no pueden propagarse en un fluido. Esto permitió establecer la razón por la cual las ondas S se detienen en una región del interior del planeta. El núcleo, al menos en su parte externa, debe estar en estado líquido.