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Magnitudes del terremoto

Magnitudes del terremoto

En estos días, ocurre un terremoto y de inmediato aparece en las noticias, incluida su magnitud. Las magnitudes sísmicas instantáneas parecen un logro tan rutinario como informar la temperatura, pero son el fruto de generaciones de trabajo científico.

Por qué los terremotos son difíciles de medir

Los terremotos son muy difíciles de medir en una escala de tamaño estándar. El problema es como encontrar un número para la calidad de un lanzador de béisbol. Puede comenzar con el récord de victorias y derrotas del lanzador, pero hay más cosas a considerar: promedio de carreras ganadas, ponches y caminatas, longevidad profesional, etc. Los estadísticos de béisbol juegan con índices que sopesan estos factores (para más información, visite la Guía de béisbol).

Los terremotos son fácilmente tan complicados como los lanzadores. Son rápidos o lentos. Algunos son gentiles, otros son violentos. Incluso son diestros o zurdos. Están orientados de diferentes maneras: horizontal, vertical o intermedia (consulte Fallos en una cáscara de nuez). Ocurren en diferentes entornos geológicos, en lo profundo de los continentes o en el océano. Sin embargo, de alguna manera queremos un solo número significativo para clasificar los terremotos del mundo. El objetivo siempre ha sido determinar la cantidad total de energía que libera un terremoto, porque eso nos dice cosas profundas sobre la dinámica del interior de la Tierra.

Primera escala de Richter

El pionero sismólogo Charles Richter comenzó en la década de 1930 simplificando todo lo que podía pensar. Eligió un instrumento estándar, un sismógrafo Wood-Anderson, usó solo terremotos cercanos en el sur de California, y tomó solo una pieza de datos: la distancia UNA en milímetros que se movió la aguja del sismógrafo. Elaboró ​​un factor de ajuste simple si para permitir terremotos cercanos versus distantes, y esa fue la primera escala de Richter de magnitud local METROL:

METROL = log UNA + si

Una versión gráfica de su escala se reproduce en el sitio de archivos de Caltech.

Notarás que METROL Realmente mide el tamaño de las olas del terremoto, no la energía total de un terremoto, pero fue un comienzo. Esta escala funcionó bastante bien hasta donde llegó, que fue para terremotos pequeños y moderados en el sur de California. Durante los siguientes 20 años, Richter y muchos otros trabajadores extendieron la escala a sismómetros más nuevos, diferentes regiones y diferentes tipos de ondas sísmicas.

Más tarde "Escalas de Richter"

Muy pronto la escala original de Richter fue abandonada, pero el público y la prensa todavía usan la frase "magnitud de Richter". Los sismólogos solían preocuparse, pero ya no.

Hoy los eventos sísmicos pueden medirse en función de ondas del cuerpo o ondas superficiales (estos se explican en Earthquakes in a Nutshell). Las fórmulas difieren pero producen los mismos números para terremotos moderados.

Magnitud de la onda corporal es

metrosi = log (UNA/T) + Q(re,h)

dónde UNA es el movimiento del suelo (en micras), T es el período de la ola (en segundos) y Q(re,h) es un factor de corrección que depende de la distancia al epicentro del terremoto re (en grados) y profundidad focal h (en kilómetros)

Magnitud de onda superficial es

METROs = log (UNA/T) + 1.66 logre + 3.30

metrosi utiliza ondas sísmicas relativamente cortas con un período de 1 segundo, por lo que cada fuente de terremoto que sea más grande que unas pocas longitudes de onda se ve igual. Eso corresponde a una magnitud de aproximadamente 6.5. METROs usa ondas de 20 segundos y puede manejar fuentes más grandes, pero también se satura alrededor de la magnitud 8. Eso está bien para la mayoría de los propósitos porque la magnitud 8 o Excelente Los eventos ocurren solo una vez al año en promedio para todo el planeta. Pero dentro de sus límites, estas dos escalas son un indicador confiable de la energía real que liberan los terremotos.

El terremoto más grande cuya magnitud sabemos fue en 1960, en el Pacífico frente al centro de Chile el 22 de mayo. En aquel entonces, se decía que era de magnitud 8.5, pero hoy decimos que fue de 9.5. Mientras tanto, lo que sucedió fue que Tom Hanks y Hiroo Kanamori obtuvieron una mejor escala de magnitud en 1979.

Esta magnitud de momento, METROw, no se basa en absoluto en las lecturas del sismómetro, sino en la energía total liberada en un terremoto, el momento sísmico METROo (en dina centímetros):

METROw = 2/3 log (METROo) - 10.7

Esta escala, por lo tanto, no se satura. La magnitud del momento puede igualar cualquier cosa que la Tierra pueda arrojarnos. La formula para METROw es tal que por debajo de la magnitud 8 coincide METROs y debajo de magnitud 6 coincide metrosi, que está lo suficientemente cerca del viejo de Richter METROL. Así que sigue llamándolo la escala de Richter si quieres, es la escala que Richter habría hecho si pudiera.

Henry Spall, del Servicio Geológico de Estados Unidos, entrevistó a Charles Richter en 1980 sobre "su" escala. Hace una lectura animada.

PD: Los terremotos en la Tierra simplemente no pueden crecer más que alrededor METROw = 9.5. Un pedazo de roca puede almacenar tanta energía de deformación antes de que se rompa, por lo que el tamaño de un terremoto depende estrictamente de cuánta roca, cuántos kilómetros de longitud de falla, puede romperse a la vez. La Fosa de Chile, donde ocurrió el terremoto de 1960, es la falla directa más larga del mundo. La única forma de obtener más energía es con deslizamientos de tierra gigantes o impactos de asteroides.