Moho

Recapitulando, a causa de la sombra de la onda S se sabe que hay una capa líquida en el núcleo de la tierra. Pero allí no acaba la historia, en la decada de 1920 y 1930 se vió que las ondas que pasaban cerca del centro de la tierra iban más rápido que aquellas que pasaban más lejos del centro. La segunda observación fue que había ondas que rebotaban (se reflejaban) en el interior de este "líquido". Para que las ondas reboten tiene que haber una diferencia, algo que cambia. Esto llevó a la sismóloga Inge Lehman a decir que a partir de 5000 km de profundidad había otra cosa... fue allí que se descubrió el núcleo interno, que es de lo que está hecho el mismísimo centro de la Tierra. ¿Pero este núcleo interno también es líquido o más bien es sólido (o porque no, gaseoso)?. Allí está la gran pregunta, que se demoró 35 años en ser respondida. Cada vez que un gran terremoto (como el de Indonesia el diciembre pasado) se produce, la tierra entera se estira y se encoge muchas veces. Quizás la cosa que se me parece más es la manera como se estiran y se encogen una y otra vez las burbujas de jabón cuando flotan en el aire. No sé si han hecho la prueba con una bola de tenis y una de billar: entre más dura es, la bola se demora menos en estirarse y encogerse y volver a estirarse otra vez después de un golpe. Esto mismo lo aplicaron los sismólogos a los estiramientos y encogimientos de la tierra después del golpe de un gran terremoto, y la única manera en que se podía explicar lo que se demoraba la Tierra, era suponiendo que el núcleo interno es duro (SÓLIDO). Pero esto parece una demostración a tres bandas, demasiado indirecta. ¿Recuerdan que la onda S solo atraviesa sólidos?, pues si se logra encontrar una onda S que atraviesa el centro de la Tierra, esta si es una prueba contundente de su solidez. Otros 30 años se la pasaron los sismólogos buscando esta tal onda S y la encontraron el año pasado!. Les pregunto ¿cómo puede llegar una onda S al centro de la tierra si antes debe atravesar la capa líquida? (pista: ver las 3 reglas del juego).

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Foto: Binghamton University

Las primeras observaciones del interior de la tierra parecían juegos con sombras. Como la tierra es casi una esfera, es usual en sismología hablar de distancia entre dos puntos de su superficie en grados. Por ejemplo, supongamos que ocurre un terremoto en el norte de Chile y empezamos a medir la distancia en grados desde el epicentro del terremoto. A 10° están Lima y Buenos Aires, a 20° Bogotá y Rio de Janeiro, a 50° Ciudad de Mexico y Miami, a 60° Nueva York, a 70° Los Angeles, a 90° Londres, a 100° Roma, a 120° Moscú y a 160° Pekin (Beijing). La distancia máxima es por supuesto 180°, que para un terremoto en el norte de Chile estará situada en el sur de China cerca a Taiwán. En la década de 1920 se vio que cuando uno compara los sismogramas de los grandes terremotos registrados por estaciones en toda la tierra entre 103°-180° de distancia nunca llega la onda S transmitida, y entre 103°-142° de distancia no llegan ni la onda P ni la onda S trasmitidas. Estas regiones son llamadas zonas de sombra de la onda S y de la onda P respectivamente.

Zonas de sombra causadas por la capa liquida en el nucleo de la Tierra. Esta capa bloquea las ondas S (izquierda) y tuerce (refracta) las ondas P (derecha).

De acuerdo con las tres reglas que vimos en la primera parte, la ausencia de ondas S indica que hay una parte del interior de la tierra que es líquida. Otras observaciones permitieron delimitar el techo de esta capa líquida a 2900 km de profundidad (esta capa es el núcleo externo de la Tierra). Pero esta capa líquida no llega hasta el centro de la tierra, que como veremos resultó más exótico de lo que se esperaba.

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Gustave Doré. Lucifer, Rey del Infierno. Grabado para la Divina Comedia (Dante)

Las dificultades tecnológicas en juego hacen que quizás el hombre aborde primero un viaje interestelar antes que al centro de la Tierra. Pero aunque nadie las haya visto o tocado, sabemos bastantes cosas de las profundidades de la Tierra gracias a mediciones hechas desde la superficie y en especial gracias a las ondas sísmicas. Cada vez que un gran terremoto se produce, su movimiento es trasmitido en cuestion de minutos hasta el último rincón del planeta. Las ondas sísmicas son los "mensajeros" que traen la información no sólo del terremoto sino también del camino que recorren. El estudio del interior de la tierra se ha hecho principalmente a través de las ondas llamadas "de volumen". Esta clase de ondas sigue fielmente tres reglas:
(1 regla) Sólo dos tipos de ondas de volumen pueden existir: las ondas P (en compresión como el sonido) y las ondas S (en cortante como las ondas en una cuerda).

Ejemplo de la produccion artesanal de ondas P (a la izquierda) , de ondas S (a la derecha)

(2 regla) Las ondas S no pueden propagarse en líquidos o gases.
(3 regla) Cada vez que una onda P(o S) encuentra una discontinuidad (por ejemplo entre un material más "blando" y otro más "duro"), ella produce cuatro ondas: una P y una S transmitidas (que atraviesan de un material al otro) y una P y una S reflejadas (que "rebotan" en el borde entre los dos materiales).

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Huracan Adrian (Foto NASA/NOAA)
¿Se han fijado que no hay huracanes todo el año, sino sólo entre junio y noviembre? Es debido a que, sólo durante estos meses, las condiciones son propicias para su formación. Todos los huracanes nacen como una depresión tropical entre 5° y 20° de latitud. Para desarrollarse hasta alcanzar vientos de 120 km/h y lograr así el estatus de "huracán", es necesario que el agua del mar sea lo suficientemente caliente (temperatura mayor a 26°C) y esto sólo se da desde el final de la primavera hasta el mediados del otoño. El 15 de mayo es considerado el comienzo de la temporada de huracanes del Este del Pacifico y el 1 de junio de aquellos del Atlántico. Adrián, el primer huracán de este año, fue bastante madrugador: a mediados de mayo estaba tocando las costas de Guatemala y El Salvador. Desde 1944, solamente 10 huracanes se han desarrollado tan temprano en el año y ninguno de ellos tocó las costas de estos paises. Para unos, esto anuncia simplemente que la temporada de huracanes 2005 será bastante movida. Para otros, es otra prueba del calentamiento global. Valga decir que la semana pasada un reporte sobre el calentamiento global, señalaba que la temperatura de océano ha aumentado aproximadamente 0.6°C en el ultimo siglo.

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Foto National Geographic Magazine

Hasta hace 150 años, las cavernas eran consideradas como el pasaje de entrada al inframundo y el hogar de unicornios y dragones. Hoy siguen siendo una de las fronteras de la exploración humana. En octubre 2004, por primera vez en la historia, una expedición logro descender a 2080 metros por debajo de la superficie, en la caverna Krubera en Georgia. Esta caverna es un ejemplo de erosión kárstica, es decir cuando el agua disuelve la piedra caliza (principalmente, aunque funciona tambien con el yeso). Dos condiciones son necesarias para la formacion de una caverna "kárstica" (1) que el agua tenga un ácido. Este ácido viene por lo general del CO2, que es muy común en la primeras capas del suelo, donde hay materia orgánica. El agua de la lluvia se infiltra y disuelve el CO2, para formar acido carbónico. (2) El agua tiene que fluir dentro de la roca, asi que lo mejor es que ella este a una altura (cabeza hidráulica) suficiente con respecto al punto de salida. Krubera esta en un macizo de calizas a 2260 metros sobre el nivel del mar y en cercanias al Mar Negro, así que el agua tiene todas las facilidades para construir largos conductos verticales dentro del macizo mientras busca su salida al mar. Pocos sitios en el mundo reunen estas condiciones.

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