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6.1. Métodos de estudio de la Tierra

Métodos de estudio de la Tierra

Para conocer la estructura de la Tierra tenemos que hacerlo a través de dos tipos de métodos de estudio:

Métodos de estudio directos

Los métodos directos nos permiten observar la estructura y propiedades de la Tierra directamente. Lógicamente, esto lo podemos hacer fácilmente en las rocas que componen la superficie terrestre. Pero también podemos conocer cómo es el interior de la Tierra a través de:

  • Sondeos y minas. El sondeo más profundo que se ha hecho fue realizado por la URSS y llegó hasta los 12262 metros de profundidad, una distancia muy pequeña si la comparamos con los 6371 km de profundidad que tiene la Tierra.
  • Erupciones volcánicas. Expulsan materiales procedentes del interior terrrestre que son expulsados con el magma.
  • Erosión. La erosión deja al descubierto rocas formadas a mayor profundidad. Nosotros mismos podemos imaginar cómo es el interior de la corteza cuando observamos el talud de una carretera, por ejemplo.

La observación en superfie es un método directo

Observando la superfie terrestre podemos deducir cómo continúan las rocas en profundidad. Imagen de Aliaga (Teruel).

Métodos de estudio indirectos

Como no podemos acceder al interior de la Tierra, tenemos que deducir, a partir de los datos obtenidos por métodos indirectos, cómo es el interir de nuestro planeta para conocer su estructura y propiedades de los materiales que lo componen.

Para ello, estudiando los valores obtenidos al estudiar algunas de sus propiedades como densidad, magnetismo, gravedad, ondas sísmicas, o analizando los meteoritos que han llegado hasta la Tierra, se puede deducir la composición interna de la Tierra.

El método sísmico

El método sísmico es uno de los principales métodos de estudio indirecto que nos permite conocer cómo es el interior terrestre. Está basado en el estudio de las ondas sísmicas producidas en terremotos o por explosiones controladas.

Las ondas sísmicas se producen en un punto llamado hipocentro y se desplazan a través de los materiales que forman la Tierra. Cuando las ondas llegan a la superficie terrestre (epicentro) se propagan en forma concéntrica. A medida que se alejan del hiponcentro, las ondas sísmicas se atenúan.Analizando la velocidad y trayectoria de las ondas podemos conocer la composición química, estado físico y estructura de los materiales que componen las partes internas de nuestro planeta.

Se distinguen varios tipos de ondas sísmicas:

  • Ondas P o primarias. Son las ondas más rápidas, las primeras en ser recibidas por los sismógrafos. Las partículas vibran en la misma dirección que la de propagación de las ondas sísmicas. Se transmiten a través de los medios sólidos y líquidos, aunque son más rápidas en los materiales sólidos. 
  • Ondas S o secundarias. Son más lentas que las ondas P. Las partículas vibran en dirección perpendicular a la de propagación de las ondas. Sólo se transmiten a través de los medios sólidos.
  • Ondas L y R. Aparecen cuando las ondas P y S llegan a la superficie terrestre. Son las más lentas, las últimas en ser registradas por los sismógrafos. Son las ondas más destructoras, ya que tienen mayor longitud de onda. Como son superficiales, no aportan información sobre el terremoto.

Ondas sísmicas P y S

By Francisco Javier Blanco González (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

Cuando las ondas cambian de medio, se refractan, cambiando su trayectoria y velocidad, por lo que analizando la diferencia de llegada a los distintos sismógrafos de las ondas P y S se puede deducir cómo es el interior de la Tierra. Las zonas en la que las ondas sísmicas cambian de velocidad, o incluso pueden desaparecer, se conocen como discontinuidades sísmicas. Así, gracias al método sísmico, se ha podido deducir que la Tierra es heterogénea y que su estructura es la de distintas capas concéntricas con distintas propiedades.

Velocidad de las ondas sísmicas

Modificado de Actualist (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Al refractarse las ondas y cambiar de dirección, se producen zonas de sombra sísmica en las que no llegan las ondas sísmicas, lo que nos sirve para dedicer a qué profundidad se produjo ese cambio de dirección y las características de esos materiales.

Zona de sombra sísmica

By USGS, SVG by Vanessa Ezekowitz [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Animación: Zona de sombra sísmica.

Animación: Atenuación de las ondas sísmicas al llegar a sismógrafos más alejados.

Actividad interactiva: Ondas P y ondas S.

Presentación: Los terremotos.

Aprende más: Curso para sismólogos virtuales.

Actividad interactiva: Intensidad y magnitud de un terremoto.

 

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