Onda sísmica: tipos, propagación y aplicaciones
Descripción de las ondas sísmicas: qué son, sus tipos y propiedades, cómo se propagan y detectan, y por qué son importantes para la geofísica y la gestión del riesgo.
Las ondas sísmicas son perturbaciones mecánicas que viajan por el interior y la superficie de la Tierra cuando se libera energía súbita en el subsuelo. Esa energía puede originarse por procesos naturales —como fallas tectónicas o erupciones volcánicas y explosiones— o por actividades humanas, como detonaciones controladas. Las ondas hacen vibrar los materiales que atraviesan y su estudio permite inferir propiedades del interior terrestre y evaluar el potencial destructivo de los sismos.
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Tipos y características
De forma general se distinguen dos grandes familias de ondas sísmicas:
- Ondas internas: incluyen las primarias (P) compresionales y las secundarias (S) de corte. Las ondas P son las más rápidas y se transmiten por sólidos, líquidos y gases; las S son más lentas y solo se propagan por sólidos.
- Ondas superficiales: viajan cerca de la superficie y suelen causar la mayor parte del daño en sismos. Entre ellas destacan las ondas Love y Rayleigh, con movimientos horizontales y elípticos respectivamente.
Propagación e interacción con materiales
La velocidad y la trayectoria de una onda sísmica varían según la densidad y rigidez de las rocas que atraviesan. Al encontrarse con capas de diferente composición, las ondas se refractan, reflejan o pueden convertirse entre tipos (por ejemplo, una onda P que genera una S). Esas interacciones permiten modelar discontinuidades internas —como la separación entre corteza y manto— mediante técnicas de análisis de tiempos de llegada.
Detección y aplicaciones
Las ondas se registran con instrumentos llamados sismógrafos, que producen sismogramas donde se identifican las fases P, S y las ondas superficiales. Comparando los tiempos de llegada en varias estaciones es posible localizar el hipocentro y el epicentro, estimar la magnitud y estudiar la estructura interna de la Tierra mediante tomografía sísmica.
- Usos prácticos: vigilancia sísmica y volcánica, diseño de infraestructuras resistentes, alerta temprana de tsunamis y verificación de pruebas nucleares.
- Investigación científica: reconstrucción del interior terrestre, identificación de discontinuidades y estudio de la dinámica de placas.
Historia y datos relevantes
La interpretación de ondas sísmicas fue clave para el desarrollo de la sismología moderna y para descubrir capas internas del planeta. El análisis sistemático de registros permitió reconocer discontinuidades y, más tarde, desarrollar mapas de velocidad y modelos de la dinámica global. Hoy, redes mundiales de estaciones y avances en procesamiento digital mejoran la resolución y la rapidez de los análisis.
Causa
Las ondas sísmicas son causadas por terremotos, explosiones subterráneas, erupciones volcánicas y explosiones provocadas por el hombre que pueden hacer vibrar el suelo. Cuando se producen terremotos, liberan energía en forma de ondas sísmicas. Las ondas sísmicas hacen que el suelo vibre en todas las direcciones desde el punto de partida del terremoto.
Tipos
Las ondas sísmicas se dividen en dos tipos principales de ondas, las ondas de cuerpo y las ondas de superficie. Las ondas corporales atraviesan la Tierra y las ondas superficiales recorren la superficie terrestre. :40
Ondas corporales
Las ondas corporales viajan por el interior de la Tierra. Las ondas corporales se dividen en dos tipos, ondas primarias y ondas secundarias. :7
Ondas primarias (ondas P)
Las ondas primarias viajan más rápido que cualquier otra onda, por lo que cuando se producen terremotos las ondas primarias llegan primero a la superficie. Por eso las llamamos "primarias".:13 Las ondas primarias pueden atravesar sólidos, líquidos y gases.:36 Las ondas primarias van a 7~8 kilómetros por segundo en los sólidos, pero las ondas primarias tienen diferentes velocidades en los líquidos y los gases. El suelo se mueve hacia adelante y hacia atrás en la misma dirección en que se mueven las ondas primarias. Las ondas primarias se repiten apretando y estirando el suelo cuando se mueven. :13
Ondas secundarias (ondas S)
Las ondas secundarias llegan después de las ondas primarias. Por eso las llamamos "secundarias". Las ondas secundarias pueden ir a 3~4 kilómetros por segundo. Las ondas secundarias no pueden atravesar el aire ni los líquidos. Sólo pueden atravesar los sólidos.:43 El suelo se mueve hacia arriba y hacia abajo en ángulo recto con la dirección de las ondas secundarias. Las ondas secundarias cambian temporalmente la forma de los materiales.
Ondas de superficie
Las ondas superficiales viajan a lo largo de la superficie de la Tierra. Vienen después de las ondas del cuerpo.:43 Las ondas superficiales son causadas por las ondas primarias y las ondas secundarias cuando llegan a la superficie.:43 Hay dos tipos de ondas superficiales. :43
Ondas Rayleigh
Las ondas de Rayleigh deben su nombre a John William Strutt Rayleigh. Cuando las ondas de Raleigh se desplazan, las partículas se mueven en forma de óvalo, de forma similar a las ondas del agua. La velocidad de las ondas Rayleigh depende de los tipos de sólidos. La información sobre las ondas de Rayleigh nos da la razón de que el suelo vibre. Las ondas de Rayleigh son más lentas que las de Love. :37
Olas de amor
Las ondas de amor deben su nombre a A.E.H. Love.:28 Las partículas se mueven de un lado a otro en un ángulo de 90 grados respecto a la dirección de la onda.:37 La velocidad de las ondas Love depende de los tipos de sólidos. Podemos conocer el espesor de la corteza terrestre con las ondas de Amor. Las ondas Love suelen viajar más rápido que las ondas Rayleigh. :28
Detección
Las ondas sísmicas pueden ser detectadas y registradas por los sismógrafos.:40-41 Las ondas primarias se registran más rápido que las secundarias.:40-41 El periodo entre el tiempo de llegada de las ondas primarias y las secundarias se utiliza para encontrar el punto de partida de la onda.:40-41 Podemos conocer la capa de la Tierra a través de las ondas sísmicas.
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Autor
AlegsaOnline.com Onda sísmica: tipos, propagación y aplicaciones Leandro Alegsa
URL: https://es.alegsaonline.com/art/88608