Las ondas sísmicas

En este vídeo hablaremos sobre las ondas sísmicas. En primer lugar porque son interesantes por sí   mismas, pero también son muy útiles para averiguar  cuál es la composición real de la Tierra.  Has visto el video sobre las capas de  la Tierra, y las ondas sísmicas son   cruciales para comprender cómo se descubrieron  y cuáles son las diferentes capas de la Tierra. Y para aclararlo, las ondas sísmicas, se asocian  normalmente con los terremotos, pero son cualquier   onda que viaja a través de la Tierra. Pueden ser debidas a un terremoto,   o simplemente a cualquier tipo de explosión,  o cualquier cosa que empiece a enviar   energía a través de la roca en la Tierra,  realmente a través de la propia Tierra. Ahora, hay dos tipos fundamentalmente  diferentes de ondas sísmicas y vamos   a centrarnos en una más que en la otra.  Unas son las ondas superficiales y  las otras son las ondas de cuerpo. Ahora, las ondas superficiales son las  que literalmente viajan a través de la   superficie de algo, en este caso, estamos  hablando de la superficie del suelo.  Y esto que tenemos aquí es una representación  de las ondas superficiales, en realidad son más   análogas al tipo de ondas que normalmente  asociamos con la superficie del agua. Y hay dos tipos de ondas superficiales,  las ondas de Rayleigh, y las ondas de Love.  No vamos a entrar en muchos detalles,  pero se puede ver que las ondas de   Rayleigh son el tipo de ondas del suelo  que se mueve hacia arriba y hacia abajo.  Aquí el suelo se está moviendo hacia arriba, aquí  se está moviendo hacia abajo, aquí se mueve hacia   arriba, aquí se mueve hacia abajo. Se pueden  ver como una especie de balanceo del suelo. Las ondas de Love se desplazan en el  suelo a la izquierda y a la derecha.  Así que aquí no se está moviendo  hacia arriba y hacia abajo, pero se   está moviendo a la izquierda, si observas  la dirección del movimiento de la onda.  Aquí se está moviendo a la derecha. Aquí se está moviendo a la izquierda.  Aquí se está moviendo a la derecha. En ambos casos, el movimiento de la   onda superficial es perpendicular  a la dirección del movimiento. Así que a veces a estas ondas se les  llama ondas transversales y son análogas,   como he dicho, a las ondas que vemos en el agua. Ahora, hay algo más interesante y son las  ondas de cuerpo, porque en primer lugar,   son las ondas que se mueven más rápido y también   son las ondas que se utilizan para  conocer la estructura de la Tierra. Así que las ondas de cuerpo tienen dos variedades,   las ondas P, u ondas primarias y  las ondas S, u ondas secundarias.  Y están representadas justo aquí. Es energía que se transfiere a través   de un cuerpo, de modo que no sólo se  mueven a lo largo de la superficie. Y en este diagrama que obtuve de Wikipedia,  y creo que Wikipedia lo obtuvo del Servicio   Geológico de los Estados Unidos, tenemos un  martillo que golpea alguna roca o algo así.  Y se ve lo que sucede cuando el  martillo golpea este extremo de la roca,   voy a hacer un acercamiento. Digamos que tengo esta roca y la   golpeo justo aquí con un martillo o algo así. La roca que tiene el contacto con el martillo   se va a comprimir inmediatamente,  esa roca se va a comprimir. Pero entonces esa energía va a provocar que las  moléculas choquen con las moléculas adyacentes.  Y luego esas moléculas adyacentes van  a chocar con las moléculas de al lado,   y luego van a chocar con las  moléculas que están justo al lado. Así que esta parte comprimida de roca  se va a mover a través de la onda.  Estas moléculas están comprimidas,  y van a chocar con las moléculas   adyacentes e inmediatamente después  la roca será más densa por aquí. Las primeras moléculas que fueron  golpeadas esencialmente chocarán   con las que están por encima de ellas y  luego se moverán de vuelta a donde estaban. Así que ahora la compresión se habrá movido y  si avanzamos la compresión se habrá movido un   poco hacia adelante, esencialmente  tienes esta onda de compresión. Golpeas aquí con el martillo y habrá una   densidad cambiante que se mueve  en la misma dirección de la onda.  En esta situación esta es la dirección  de la onda, y las moléculas están yendo   y viniendo a lo largo del mismo eje. Van a  lo largo de la misma dirección de la onda. Estas son las ondas P, y las ondas P pueden viajar  a través del aire, las ondas sonoras son ondas de   compresión, pueden viajar a través del líquido y  obviamente pueden viajar a través de los sólidos. En el aire viajarán más lentamente,  se mueven a la velocidad del sonido,   330 metros por segundo, que no es realmente  lento para los estándares humanos cotidianos.  En un líquido se mueven alrededor  de 1,500 metros por segundo.  Y luego en el granito, que es la mayor parte del material de la corteza terrestre,   se mueven a unos 5,000 metros por segundo. Voy a escribir eso, 5000 metros por segundo,   o 5 kilómetros por segundo si  se mueven a través del granito. Ahora, voy a dibujar otro diagrama  ya que este es bastante pequeño.  Si golpearas la roca con un martillo justo aquí,  lo que haría es que temporalmente empujaría toda   la roca hacia acá, la deformaría un poco, y  eso tiraría un poco de la roca hacia atrás. Y entonces esta roca que está justo encima  sería lentamente arrastrada hacia abajo,   mientras que esta roca que fue golpeada  inicialmente se moverá de nuevo hacia arriba. Así que si adelantas tal vez un milisegundo, la  siguiente capa de roca justo encima se deformará   hacia la derecha y si sigues avanzando  la deformación se moverá hacia arriba. Y fíjate que una vez más, el  movimiento de la onda es hacia arriba.  Pero ahora el movimiento del material no va a lo largo del mismo eje que vimos   con las ondas P o las ondas de compresión,  ahora se mueve perpendicularmente, ahora se   mueve a lo largo de un eje perpendicular,  podríamos llamarla onda transversal. El movimiento de las partículas ahora es en un  eje perpendicular al movimiento real de las ondas. Y así son las ondas S, se mueven  un poco más lento que las ondas P. En un terremoto primero se ven las ondas P,   y luego, a un 60% de la velocidad  de las ondas P se ven las ondas S. Ahora, es muy importante pensar, especialmente  desde el punto de vista de conocer la composición   de la Tierra, que las ondas S sólo  pueden viajar a través de un sólido.  Y podrían decir, que han visto  ondas transversales en el agua   que se ven así pero recuerden  que esa es una onda superficial. Estamos hablando de ondas de cuerpo,  estamos hablando de cosas que realmente  atraviesan el cuerpo de agua. Y una manera de pensar en esto   es que si tuviera un poco de agua por  aquí digamos que esto es una alberca,   voy a dibujar una sección transversal de  agua, si tengo una sección transversal de   agua justo aquí, vamos a pensar en  ello, y espero lo puedan entender. Si comprimiera parte del agua, si fuera a golpear  alguna parte del agua y comprimirla muy rápido,   podría transmitir una onda P, porque  esas moléculas de agua chocarían con las   moléculas de agua de al lado, que chocarían  con las moléculas de agua de al lado y así   habría una onda de compresión, o una onda  P, moviéndose en la dirección de mi golpe. Tiene sentido que sean ondas P, lo mismo es  cierto con el aire o las ondas de sonido,   pueden viajar a través de un líquido. Recuerda, estamos bajo el agua, no  estamos pensando en la superficie,   estamos pensando en el movimiento  a través del cuerpo del agua. Digamos que golpeamos este lado del  pequeño volumen de agua con un martillo.  Bueno, todo lo que haría es enviar una  onda de compresión en esa dirección. No permitiría que una onda transversal fuera  en esa dirección, porque el agua no tiene   esta propiedad elástica donde si algo rebota  en esa dirección se regresa inmediatamente   en esa dirección para ser arrastrado  hacia atrás como lo haría un sólido. Las ondas S sólo viajan a través de los sólidos. Así que vamos a utilizar nuestra comprensión de   las ondas P, que viajan a través  del aire, líquido o sólido,   y nuestra comprensión de las ondas S para  averiguar cuál es la composición de la Tierra.