Epicentro de um terremoto ocorrido em 3 de julho de 2019, na costa norte da Ilha de Vancouver

As ondas sísmicas são definidas como ondas mecânicas do tipo elástico que se propagam através das diferentes camadas do planeta Terra e que são o resultado de movimentos telúricos naturais , como terremotos, erupções vulcânicas ou grandes deslizamentos de terra. Essas ondas são estudadas pela sismologia , um ramo da geofísica.

As ondas sísmicas também podem ter origem antropogênica, principalmente em grandes explosões que geram grandes quantidades de energia acústica de baixa frequência.

Alguns fenômenos, tanto naturais quanto antropogênicos, criam ondas de baixa amplitude chamadas de ruído sísmico , que consistem basicamente em ondas de superfície que falham em produzir ondas sísmicas.

A velocidade de propagação das ondas sísmicas na crosta terrestre pode variar entre 2 e 8 km / se no manto pode chegar a 13 km / s, dependendo principalmente de dois fatores: a densidade e a elasticidade do meio.

Junto com as mudanças de velocidade nas diferentes camadas da Terra, as ondas sísmicas também sofrem refração e reflexão , e todos esses fenômenos são medidos e usados para estudar terremotos e a estrutura interna da Terra.

Velocidade das ondas P e S com profundidade

Tipos de ondas sísmicas

As ondas sísmicas podem ser classificadas em duas grandes categorias:

  • Ondas internas, volumétricas ou corporais : propagam-se pelo interior do planeta.
  • Ondas de superfície : elas se propagam na superfície.

As ondas de superfície tendem a decair mais lentamente do que as ondas internas e também causam mais movimento das partículas, razão pela qual tendem a causar mais danos quando há um terremoto.

Ondas internas ou de volume

As ondas internas se propagam pelo interior da Terra seguindo caminhos determinados pelas propriedades do material em termos de densidade e elasticidade, propriedades que mudam com a temperatura, composição e estado do material.

Existem dois tipos de ondas sísmicas internas: ondas primárias (ondas P) e ondas secundárias (ondas S) .

Ondas sísmicas de volume: ondas P e ondas S

Ondas P

As ondas primárias ou ondas P são ondas de pressão longitudinais . Eles consistem na propagação de compressões e rarefações, muito semelhantes à forma como as ondas sonoras se propagam .

As ondas P se propagam por todos os tipos de materiais, incluindo materiais fluidos , e são mais rápidas do que as ondas S , portanto são as primeiras a serem detectadas por sismógrafos e, portanto, conhecidas como “Primárias”.

Ondas S

As ondas secundárias ou ondas S são ondas transversais de cisalhamento . As partículas se movem perpendicularmente à direção de propagação da onda.

As ondas S, ao contrário das ondas P, não podem se propagar por meio de fluidos , apenas por meio de sólidos. Seu desaparecimento ao atingir o núcleo terrestre é um dos dados que sugere a existência de uma camada líquida no núcleo terrestre.

Ondas de superfície

Ondas sísmicas de superfície: ondas de amor e ondas de Rayleigh

As ondas sísmicas de superfície se propagam apenas nas camadas mais superficiais da Terra e sua amplitude diminui muito rapidamente com a profundidade .

Os dois tipos de ondas de superfície são ondas de amor e ondas de Rayleigh , em homenagem aos cientistas que as descobriram.

As ondas Rayleigh se propagam como ondulações com movimento retrógrado das partículas.

Por sua vez, as ondas do amor são ondas de cisalhamento polarizadas. Elas são as ondas sísmicas de maior amplitude e são mais rápidas do que as ondas Rayleigh, embora as duas tenham velocidades muito semelhantes, cerca de 90% mais lentas do que as ondas S.

Em terremotos, as ondas estacionárias também podem ser produzidas como resultado da interseção de outros tipos de ondas, e também ondas de interface ( ondas de Stoneley ) nos limites entre duas superfícies.