Πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν σεισμικά κύματα για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να γνωρίζουν τι είδους υλικό είναι κάθε στρώμα στην οποία είναι φτιαγμένη η γη;
1. Οι αλλαγές ταχύτητας και κατεύθυνσης:
* κύματα (P) κύματα: Αυτά είναι κύματα συμπίεσης, που σημαίνει ότι προκαλούν τα σωματίδια να μετακινούνται εμπρός και πίσω προς την ίδια κατεύθυνση με το κύμα ταξιδεύει. Είναι τα ταχύτερα σεισμικά κύματα και μπορούν να ταξιδέψουν μέσω στερεών, υγρών και αερίων.
* Δευτερεύοντα κύματα: Αυτά είναι κύματα διάτμησης, προκαλώντας τα σωματίδια να κινούνται κάθετα προς την κατεύθυνση της διαδρομής κύματος. Τα κύματα S είναι πιο αργά από τα κύματα Ρ και μπορούν να ταξιδεύουν μόνο μέσω στερεών.
* Αλλαγές στην ταχύτητα: Όταν τα σεισμικά κύματα συναντούν διαφορετικά υλικά (όπως βράχο, λιωμένο βράχο ή νερό), η ταχύτητά τους αλλάζει. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα μπορεί να μετρηθεί με σεισμομετρικά στην επιφάνεια.
* Αλλαγές στην κατεύθυνση: Τα σεισμικά κύματα αλλάζουν επίσης την κατεύθυνση καθώς περνούν από διαφορετικά υλικά. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διάθλαση και μπορεί επίσης να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τα στρώματα κάτω από την επιφάνεια.
2. Ανάλυση δεδομένων σεισμικού κύματος:
* Χρόνος ταξιδιού: Με τη μέτρηση του χρόνου που χρειάζεται για τα σεισμικά κύματα να ταξιδεύουν από το επίκεντρο του σεισμού σε διάφορες θέσεις σεισμομέτρου, οι επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν μια "τομογραφική" εικόνα του εσωτερικού της Γης.
* Ζώνες σκιών: Υπάρχουν περιοχές στην επιφάνεια της Γης όπου δεν ανιχνεύονται κύματα S. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα κύματα S δεν μπορούν να ταξιδέψουν μέσω του υγρού εξωτερικού πυρήνα. Αυτή η ανακάλυψη βοήθησε τους επιστήμονες να καθορίσουν την παρουσία του υγρού εξωτερικού πυρήνα.
3. Ερμηνεία των δεδομένων:
* ταχύτητα και πυκνότητα: Οι ταχύτερες ταχύτητες κύματος υποδεικνύουν γενικά πυκνότερα υλικά.
* απουσία κύματος S: Η απουσία κύματος S στον εξωτερικό πυρήνα αποκαλύπτει ότι είναι υγρό.
* Σχέδια διάθλασης: Οι αλλαγές στην κατεύθυνση των κυμάτων μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με το σχήμα και το βάθος των διαφορετικών στρωμάτων.
Συνοπτικά: Αναλύοντας προσεκτικά την ταχύτητα, την κατεύθυνση και την άφιξη των σεισμικών κυμάτων από σεισμούς, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν:
* Η παρουσία και το πάχος των διαφορετικών στρωμάτων: Κρούστα, μανδύα, εξωτερικό πυρήνα και εσωτερικό πυρήνα.
* Η σύνθεση κάθε στρώματος: Στερεό βράχο, τετηγμένο βράχο, υγρό σίδηρο και νικέλιο.
* Οι φυσικές ιδιότητες κάθε στρώματος: Πυκνότητα, θερμοκρασία και πίεση.
Αυτές οι πληροφορίες είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του σχηματισμού, της εξέλιξης και των δυναμικών διεργασιών της Γης, όπως η τεκτονική της πλάκας και το μαγνητικό πεδίο της Γης.
