Explainer: undele seismice vin în diferite „arome”

cutremurele și exploziile subterane pot elibera multă energie. Această energie se îndepărtează de sursa sa într-o varietate de moduri. Unele dintre aceste vibrații se vor mișca înainte și înapoi prin materialul prin care călătoresc . Alte valuri călătoresc la fel ca valurile oceanului, unde fac ca materialul prin care trec să se deplaseze în sus și în jos în comparație cu direcția în care se deplasează valul. Și în timp ce unele dintre aceste valuri călătoresc adânc în interiorul planetei, altele se mișcă doar de-a lungul suprafeței., Studierea unde sunt aceste diferite arome de valuri și modul în care se mișcă nu numai că poate ajuta oamenii de știință să identifice unde a avut loc un cutremur sau o explozie, dar poate, de asemenea, să arunce lumină asupra structurii planetei noastre interioare.undele seismice sunt vibrații în sol. Acestea pot fi generate de o serie de fenomene, inclusiv cutremure, explozii subterane, alunecări de teren sau prăbușiri de tuneluri în interiorul unei mine. Există patru tipuri majore de unde seismice, și fiecare de obicei se deplasează la rate diferite de viteză. Acesta este un mare motiv pentru care oamenii de știință sunt capabili să le deosebească., Dacă valurile ar ajunge la instrumente de detectare a vibrațiilor-seismometre (suspine — MAH-meh-turz)-toate în același timp, ar fi dificil să le deosebim.o altă diferență majoră între aceste tipuri de valuri este modul în care un material se va mișca pe măsură ce valul trece prin el. Având în vedere aceste diferențe, să trecem în revistă principalele tipuri de unde seismice.seismologii sunt oameni de știință care studiază cutremurele. Ei studiază, de asemenea, modul în care energia unui cutremur se răspândește prin crusta pământului, precum și straturile mai profunde ale planetei noastre., Cele mai rapide unde seismice sunt cunoscute sub numele de unde P. Acel ” p ” vine de la primar. Și seismologii timpurii le-au numit așa pentru că aceste valuri au fost primele care au ajuns la seismometre de la un cutremur îndepărtat.

acest gif descrie mișcarea unui tip de vibrație seismică cunoscută sub numele de undă P.Lawrence Braile/Universitatea Purdue

La suprafața Pământului, unde P a călători undeva între 5 și 8 kilometri pe secundă (3.1 și 5 mile pe secunda)., Mai adânc în interiorul planetei, unde presiunile sunt mai mari și materialul este de obicei mai dens, aceste valuri pot călători până la 13 kilometri pe secundă (8, 1 mile pe secundă).

undele P călătoresc prin stâncă în același mod în care undele sonore fac prin aer. Adică se mișcă ca unde de presiune. Când un val de presiune trece printr-un anumit punct, Materialul prin care trece se mișcă înainte, apoi înapoi, de-a lungul aceleiași căi pe care unda o călătorește.undele P pot călători prin solide, lichide și gaze., Aceasta este o mare diferență între ele și celelalte tipuri de unde seismice, care de obicei călătoresc numai prin solide (cum ar fi roca).cel mai rapid tip de unde seismice sunt „secundare.”Ei au câștigat acest nume pentru că au fost de obicei al doilea set pentru a ajunge la seismometre de la un cutremur îndepărtat. Nu este surprinzător, sunt cunoscute sub numele de valuri S.

Acest gif descrie mișcarea unui tip de mișcările seismice cunoscut ca un val.,Lawrence Braile/Universitatea Purdue

În general, undele S sunt doar 60 la suta la fel de repede ca undele p. Deci, de-a lungul suprafeței Pământului se deplasează cu viteze cuprinse între 3 și 4, 8 kilometri pe secundă (1, 9 și 3 mile pe secundă).pe măsură ce un val S trece printr-un material, locul trecerii sale se deplasează dintr-o parte în alta sau în sus și în jos (în comparație cu direcția în care se deplasează valul). Acesta este motivul pentru care undele S sunt cunoscute și sub denumirea de unde transversale. „Transversal”provine din cuvintele latine pentru” întors.”)

undele nu pot călători prin lichide sau gaze., Asta pentru că tipurile de tensiuni stabilite de aceste valuri pot fi transmise numai prin materiale solide.deoarece undele P și undele S călătoresc prin pământ — nu doar de — a lungul suprafeței sale-ele sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de „valuri ale corpului.”Această trăsătură le face utile într-un număr de moduri. Pentru unul, oamenii de știință pot folosi undele P și undele S pentru a identifica unde a început un cutremur. Pentru a face acest lucru, trebuie să aibă date colectate de instrumente seismice în trei sau mai multe locații diferite. Asta le permite să trianguleze pentru a găsi sursa strălucirii Pământului.,triangularea este posibilă numai atunci când există măsurători exacte ale timpilor în care undele P și undele S apar la fiecare seismometru. Unele tehnici folosesc doar undele P. Alții iau în considerare, de asemenea, diferența de timp dintre sosirea primelor valuri P și undele S. (Cu cât distanța dintre seismometru și sursa cutremurului este mai mare, cu atât diferența de timp va fi mai exagerată.indiferent de metoda folosită, aceasta oferă oamenilor de știință doar o estimare a cât de departe de un seismometru se întâmplă să fie sursa cutremurului., Deci, cu un seismometru ca centru, oamenii de știință desenează un cerc de dimensiunea corespunzătoare pe o hartă. Dar folosind un singur seismometru, nu există nici o modalitate de a spune în ce direcție a fost sursa. Ar putea fi oriunde de-a lungul marginii exterioare a cercului. Prin trasarea cercurilor pentru cel puțin trei instrumente pe aceeași hartă, cu toate acestea, va exista un singur punct în care aceste cercuri se suprapun. Asta marchează punctul de pe suprafața pământului deasupra locului cutremurului.cele mai multe cutremure au loc adânc în scoarța terestră. Punctul în care provine un cutremur se numește hipocentrul său., Punctul de pe suprafața Pământului direct deasupra hipocentrului este epicentrul cutremurului.dar oamenii de știință nu folosesc doar aceste valuri pentru a cartografia cutremurele. Aceleași valuri seismice pot fi generate și de explozii subterane. Acestea ar putea apărea dintr-o mică explozie în interiorul unei mine subterane de cărbune, de exemplu. Sau ar putea semnala detonarea testului unei arme nucleare (cum ar fi mai multe care au avut loc recent în Coreea de Nord). Și undele P, în special, pot indica puternic dacă undele seismice provin dintr-un cutremur natural sau dintr-o explozie nenaturală.,

Iată de ce: atunci când are loc un cutremur natural, o parte a unei zone de defect alunecă într-o direcție; cealaltă parte alunecă în sens invers. (O zonă de defect este o fractură în scoarța terestră sau o limită între două plăci tectonice, unde poate apărea alunecarea și energia seismică poate fi eliberată. Acum, imaginați-vă că un cutremur are loc într-o zonă acoperită cu o rețea de seismometre. Pentru unele dintre instrumente, primele unde P care vor ajunge vor fi o „împingere” de la cutremur. Dar pentru alții, primele valuri P care vor ajunge vor fi o ” tragere.,pentru vibrațiile seismice generate de o explozie nenaturală, primul val P care ajunge la fiecare seismometru va oferi o ” apăsare.”Nu numai că, undele P generate de o explozie nenaturală sunt de obicei ascuțite și bruște. Deci, ei mor destul de repede. Vibrațiile produse de un cutremur natural, în schimb, tind să se zvâcnească destul de mult timp. Asta pentru că alunecarea de-a lungul zonelor de avarie într-un cutremur natural nu se întâmplă dintr-o dată, ca o explozie.,

încă mai multe arome de valuri seismice

la început, toată energia unui cutremur călătorește de la sursa sa adânc în interiorul planetei sub formă de unde P și unde S. Dar când acea energie ajunge la suprafață, acum se poate răspândi ca oricare dintre cele două tipuri diferite de unde.

Acest gif descrie mișcarea unui tip de mișcările seismice cunoscut ca un val de Dragoste.Lawrence Braile/Universitatea Purdue

Cred că de un cutremur de energie ca un balon în creștere de la partea de jos a unui iaz. Undele de suprafață sunt la fel ca valurile din suprafața iazului., Aici, valurile s-au răspândit din epicentrul cutremurului. Aceste valuri, de asemenea, sunt de obicei mai mari și provoacă mult mai multe daune decât undele P și undele S.

mai repede de aceste valuri de suprafață a fost numit după matematician Britanic A. E. H. Love. Cu mai bine de 100 de ani în urmă, el a elaborat matematica care explică modul în care se mișcă astfel de valuri. Al doilea tip de valuri de suprafață a fost numit pentru un fizician britanic care, în anii 1880, și-a prezis existența. Acest om de știință a fost numit John William Strutt. Tatăl său a fost un nobil britanic numit Lord Rayleigh., La moartea tatălui său în anii 1870, Strutt a moștenit titlul, devenind următorul Lord Rayleigh. Valurile pe care le-a prezis sunt acum cunoscute sub numele de valuri Rayleigh.dintre aceste două valuri de suprafață, Tipul de dragoste călătorește puțin mai repede.

Acest gif descrie mișcarea unui tip de mișcările seismice cunoscut ca un Rayleigh val.Lawrence Braile/Universitatea Purdue

Ca S valuri, valuri de Iubire se agită la sol din lateral față de direcția în care se îndreaptă., (Cu alte cuvinte, pentru un val de dragoste care călătorește spre nord, pământul se agită înainte și înapoi de la est la vest.) Undele Rayleigh, pe de altă parte, provoacă mișcări la sol în două direcții simultan. Una dintre aceste mișcări este în sus și în jos, foarte mult ca valurile de pe suprafața oceanului. Cealaltă este o mișcare push-pull de-a lungul aceleiași căi pe care se deplasează valul. Împreună, aceste mișcări generează o acțiune de rulare care poate provoca daune extreme clădirilor și altor structuri.,Geoscientistii folosesc adesea undele seismice pentru a cartografia detaliile structurii interioare a planetei noastre. De exemplu, timpul necesar undelor P și s pentru a călători în jos pe Pământ și apoi a reveni la suprafață îi ajută pe oamenii de știință să calculeze cât de adânci sunt limitele straturilor majore ale Pământului. (Aceste calcule sunt posibile, în mare parte, deoarece cercetătorii au măsurat viteza undelor seismice prin roci sub o presiune imensă în laborator.undele P și undele S spun oamenilor de știință mult mai mult decât intervalele de adâncime ale straturilor majore ale Pământului., În unele cazuri, ele oferă, de asemenea, indicii puternice despre tipul și densitatea materialelor din aceste straturi. De exemplu, la distanțe între 11,570 și 15,570 kilometri (7,190 să 9,670 mile) de la un cutremur major, seismometre nu înregistra orice S valuri vin direct de la cutremurul. Acesta este un indiciu important că miezul exterior al Pământului este format din lichid, spun oamenii de știință. (În zonele aflate la mai mult de 15.570 de kilometri distanță de epicentrul unui cutremur, seismometrele detectează undele S. Aceste valuri se dezvoltă atunci când energia undelor P care au călătorit prin miezul exterior al Pământului intră din nou în mantaua cea mai mare parte solidă., Acesta este stratul foarte gros care se află între miezul exterior al Pământului și crusta sa.la adâncimi mici în scoarța terestră, toate tipurile de unde seismice pot fi folosite pentru a cartografia structuri geologice relativ mici. Acestea includ lucruri cum ar fi defectele și bazinele umplute cu sedimente. (Bazinele umplute cu sedimente sunt boluri largi de rocă solidă în care se acumulează material liber. Astfel de zone pot fi afectate în special de cutremure. Asta pentru că undele seismice pot fi prinse și pot sări în interiorul bazinului, făcând sedimentul să se agite ca jeleul într-un castron.,) Din nou, timpul necesar unui val seismic pentru a călători într-o structură și apoi echo înapoi îi ajută pe oamenii de știință să estimeze cât de departe este acea structură.chiar și oamenii care declanșează mici explozii de dinamită pot declanșa valuri seismice. Asta înseamnă că acestea pot fi cartografiate de departe. De asemenea, este posibil să se utilizeze datele colectate de seismometre pe o perioadă lungă de timp. Deși astfel de semnale pot fi slabe, ele pot fi asamblate în semnale mai puternice (în același mod în care fotografii pot face fotografii în lumină slabă, lăsând obturatorul camerei lor deschis minute sau chiar ore la un moment dat).

Author: admin

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *