Zonas de Sombra: Onda S y Onda P

¿Qué es una zona de sombra?

Un terremoto es la liberación de tensión a lo largo de una falla, así como el movimiento generado por esta liberación. Las ondas de energía liberadas por la falla se llaman ondas sísmicas. Estas ondas se pueden separar en dos tipos: ondas superficiales y ondas corporales. Una onda corporal es una onda sísmica que viaja a través del interior de la Tierra y no solo en su superficie.

Una zona de sombra sísmica se define como un área de la superficie de la Tierra donde ciertos tipos de ondas sísmicas no se pueden medir. En estos lugares, el comportamiento completo del terremoto no se observa en un sismógrafo, un instrumento utilizado para registrar el movimiento de la superficie de la Tierra causado por las ondas sísmicas. La zona de sombra sísmica fue descubierta por primera vez en 1910 por el geólogo Richard Oldham tras el terremoto de San Francisco de 1906. Fue en este punto que se instalaron sismógrafos en todo el mundo con la capacidad de medir terremotos que ocurrían a grandes distancias. Fue a través de grabaciones de estos instrumentos que los científicos observaron por primera vez que ciertas ondas sísmicas no llegaban a todos los lugares cuando se esperaba, comenzando a 103 grados de distancia del foco u origen del terremoto.

Hay dos tipos distintos de zonas de sombra sísmica:

1. Zonas de sombra de onda S
2. Zonas de sombra de onda P

Estas zonas de sombra se distinguen por el tipo de onda que no se puede medir en ellas. Las ondas P y las ondas S son dos tipos de ondas de cuerpo sísmico, cada una con sus propias características.

¿Qué causa una zona de sombra sísmica?

Las zonas de sombra se crean porque las ondas entran en un medio a través del cual viajar es más difícil. En este caso, la Tierra tiene un núcleo líquido exterior. Debido a la naturaleza de las ondas sísmicas en un medio líquido, las ondas P se refractan, mientras que las ondas S no pueden viajar en absoluto.

Refractar una onda es desviar su trayectoria. Las ondas P se moverán más lentamente en el núcleo externo y seguirán un nuevo camino, creando un área en la superficie donde no llegarán. Como las ondas S no pueden viajar a través de un líquido, cualquier ubicación con un camino que requiera movimiento a través del núcleo externo no registrará el movimiento de las ondas S.

Zona de sombra de la onda P

Las ondas P también crean una zona de sombra en la superficie de la Tierra, aunque es mucho más pequeña que la de la onda S.

¿Qué es una onda P?

Las ondas P, también llamadas ondas primarias, son las primeras ondas que llegan a un sismógrafo después de un terremoto. Son el otro tipo de onda corporal y son las más rápidas de todas las ondas sísmicas. A diferencia de las ondas S, las ondas P pueden viajar a través de cualquier medio porque los líquidos y gases se pueden comprimir.

Las ondas P hacen que las partículas se muevan hacia adelante y hacia atrás en paralelo a la dirección en la que viaja la onda.

Características de la zona de sombra de la onda P

Al igual que la zona de sombra de la onda S, la zona de sombra de la onda P comienza alrededor de 103 grados desde el origen del terremoto. Sin embargo, a diferencia de la zona de sombra de las ondas S, las ondas P comienzan a registrarse nuevamente a unos 142 grados de distancia del origen. Por tanto, la zona de sombra de la onda P tiene la expresión superficial de un anillo alrededor de la Tierra, de aproximadamente 40 grados de ancho.

Como se mencionó anteriormente, las ondas P pueden viajar a través de cualquier medio, entonces, ¿por qué hay una zona de sombra de ondas P? La zona de sombra de las ondas S es comprensible, ya que no pueden viajar a través del líquido, lo que no explica la existencia de la onda P. En cambio, las ondas P se ralentizan enormemente cuando entran en el núcleo externo líquido y sus trayectorias se refractan a través del material.

Debido a esta refracción, existe una zona donde las ondas P no viajarán; por lo tanto, no se observan ondas P en estaciones dentro de esta región. De hecho, en la zona de sombra de la onda P, no se registran ondas P ni S, ya que la totalidad de la zona de sombra de la onda P está incluida en la zona de sombra de la onda S.

Resumen de la lección

Identificada por primera vez en 1910, la zona de sombra sísmica es el área de la superficie de la Tierra donde ciertos tipos de ondas sísmicas, u ondas de energía liberadas por un terremoto, no son medidas ni registradas por los sismógrafos. Hay dos tipos diferentes de zonas de sombra relacionadas con los dos tipos diferentes de ondas corporales: ondas S y ondas P. La zona de sombra de la onda S cubre un total de 154 grados en la superficie de la Tierra, comenzando a 103 grados del origen del terremoto. La zona de sombra de la onda P es un anillo que se extiende entre 103 y 142 grados del origen del evento. En la zona de sombra de la onda P no se registran ondas corporales, ya que está incluida en la zona de sombra de la onda S en su totalidad.

La razón de ambas zonas de sombra es la misma: el núcleo externo líquido de la Tierra. Las ondas S no pueden viajar a través de un medio líquido, razón por la cual no se miden las ondas S después de que encuentran el núcleo externo. Sin embargo, las ondas P pueden viajar a través de todos los medios, aunque sus velocidades están muy alteradas. Debido al cambio de medio, las ondas P se refractan o se curvan a medida que viajan a través del núcleo externo, dejando una región donde no viajan.

Información adicional

Definición

Las ondas sísmicas se producen por la energía liberada por un terremoto. A medida que un lado de una falla pasa por el otro, la presión que se había almacenado se libera y se aleja radialmente del foco del terremoto en forma de ondas primarias y secundarias. Una zona de sombra sísmica es un área que recibe solo un tipo de onda sísmica o, en algunos lugares, ninguna actividad sísmica.

Hay dos tipos principales de ondas sísmicas:

Las ondas primarias u ondas P son ondas de compresión que se mueven hacia adelante y hacia atrás. Son la primera onda sísmica que se siente o registra durante un terremoto. Si alguna vez ha experimentado un terremoto, quizás recuerde la primera sacudida: esta es la onda P.

Las ondas secundarias u ondas S son ondas laterales que se mueven como una onda sinusoidal perpendicular al movimiento hacia adelante (propagación) de la onda. Son la segunda onda sísmica que se siente o registra durante un terremoto después de la onda primaria. En comparación con las ondas P, las ondas S son las más destructivas de las ondas sísmicas.

Ondas primarias y ondas secundarias

Después del terremoto de 1906 en San Francisco, se colocaron sismógrafos, instrumentos diseñados para registrar ondas sísmicas, en todo el mundo para estudiar los terremotos. Los científicos se sorprendieron al descubrir que, si bien la mayoría de los sismógrafos podían captar ondas P, las áreas entre 100 y 150 grados de distancia del epicentro en ambos lados del globo eran sísmicamente silenciosas. Igualmente sorprendente es que no todas las escalas de Richter registraron ondas S. Sólo cerca del epicentro se observaron ondas S; a distancias mayores, estaban ausentes.

Esto desconcertó a los científicos, ya que las ondas S eran más fuertes que las ondas P. Por lo tanto, también deberían poder detectarse en todo el mundo. El área no era constante; Cada epicentro de un terremoto tenía su propia área única de ondas S faltantes que más tarde se conoció como zona de sombra sísmica.

Se determinó que las zonas de sombra sísmicas eran causadas por la incapacidad de las ondas S de atravesar líquidos. Esto demostró a los científicos que el interior de la Tierra debe contener una capa de material líquido. Las ondas P se registraron en la mayoría de los sismógrafos porque tienen la capacidad de atravesar capas sólidas y líquidas, pero la refracción hizo que se «doblaran» lejos de áreas entre 100 y 150 grados de distancia del epicentro.

• Zona de sombra de ondas S: causada por la incapacidad de las ondas S para atravesar líquido.

• Zona de sombra de la onda P: causada por la refracción de las ondas sísmicas.

Resumen de la lección

Una zona de sombra sísmica es un área alejada del epicentro donde la actividad sísmica es mínima o no está presente. Una zona de sombra sísmica no está en un lugar constante; Cada epicentro de un terremoto tiene una zona de sombra diferente. El hallazgo de zonas de sombra permitió a los científicos demostrar que la Tierra tenía una capa interior de líquido.

Terminología clave

Los resultados del aprendizaje

Prepárese para conquistar estos objetivos a medida que avanza en la lección sobre zonas de sombra sísmicas:

• Establecer la definición de zona de sombra sísmica.
• Distinguir entre ondas primarias y secundarias.
• Comprender las formas en que funcionan estas ondas y son captadas por un sismógrafo.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador