Una onda P ( onda primaria u onda de presión ) es uno de los dos tipos principales de ondas elásticas corporales , llamadas ondas sísmicas en sismología. Las ondas P viajan más rápido que otras ondas sísmicas y, por lo tanto, son la primera señal de un terremoto que llega a cualquier lugar afectado o a un sismógrafo . Las ondas P pueden transmitirse a través de gases, líquidos o sólidos.
El nombre onda P puede significar onda de presión (ya que se forma a partir de compresiones y rarefacciones alternas ) u onda primaria (ya que tiene alta velocidad y, por lo tanto, es la primera onda que registra un sismógrafo). [1] El nombre onda S representa otro modo de propagación de ondas sísmicas, que significa onda secundaria o de corte, una onda generalmente más destructiva que la onda primaria.
Las ondas primarias y secundarias son ondas internas que viajan dentro de la Tierra. El movimiento y el comportamiento de las ondas P y S en la Tierra se monitorean para investigar la estructura interna de la Tierra . Las discontinuidades en la velocidad en función de la profundidad son indicativas de cambios en la fase o la composición. Las diferencias en los tiempos de llegada de las ondas que se originan en un evento sísmico como un terremoto como resultado de que las ondas toman diferentes caminos permiten mapear la estructura interna de la Tierra. [3] [4]
Casi toda la información disponible sobre la estructura del interior profundo de la Tierra se deriva de observaciones de los tiempos de viaje, reflexiones , refracciones y transiciones de fase de las ondas corporales sísmicas, o modos normales . Las ondas P viajan a través de las capas fluidas del interior de la Tierra , y sin embargo se refractan ligeramente cuando pasan por la transición entre el manto semisólido y el núcleo externo líquido . Como resultado, hay una " zona de sombra " de ondas P entre 103° y 142° [5] desde el foco del terremoto, donde las ondas P iniciales no se registran en los sismómetros. Por el contrario, las ondas S no viajan a través de líquidos.
La alerta temprana de terremotos es posible detectando las ondas primarias no destructivas que viajan más rápidamente a través de la corteza terrestre que las ondas secundarias destructivas y las ondas de Rayleigh .
La cantidad de advertencia depende del retraso entre la llegada de la onda P y otras ondas destructivas, generalmente del orden de segundos hasta aproximadamente 60 a 90 segundos para terremotos profundos, distantes y grandes como el terremoto de Tohoku de 2011. La eficacia de una advertencia depende de la detección precisa de las ondas P y el rechazo de las vibraciones del suelo causadas por la actividad local (como camiones o construcción). Los sistemas de alerta temprana de terremotos se pueden automatizar para permitir acciones de seguridad inmediatas, como emitir alertas, detener ascensores en los pisos más cercanos y desconectar los servicios públicos.
En sólidos isótropos y homogéneos, una onda P viaja en línea recta longitudinalmente ; por lo tanto, las partículas en el sólido vibran a lo largo del eje de propagación (la dirección del movimiento) de la energía de la onda. La velocidad de las ondas P en ese tipo de medio está dada por donde K es el módulo volumétrico (el módulo de incompresibilidad), μ es el módulo de corte (módulo de rigidez, a veces denotado como G y también llamado el segundo parámetro de Lamé ), ρ es la densidad del material a través del cual se propaga la onda, y λ es el primer parámetro de Lamé .
En situaciones típicas en el interior de la Tierra, la densidad ρ suele variar mucho menos que K o μ , por lo que la velocidad está en gran parte "controlada" por estos dos parámetros.
El módulo elástico módulo de onda P , , se define de modo que y por lo tanto
Los valores típicos de la velocidad de las ondas P en los terremotos oscilan entre 5 y 8 km/s. La velocidad exacta varía según la región del interior de la Tierra, desde menos de 6 km/s en la corteza terrestre hasta 13,5 km/s en el manto inferior y 11 km/s en el núcleo interno. [6]
El geólogo Francis Birch descubrió una relación entre la velocidad de las ondas P y la densidad del material en el que viajan las ondas, que más tarde se conocería como la ley de Birch . (El símbolo a () es una función tabulada empíricamente y b es una constante).
proporciona un medio directo de alta resolución para estudiar la estructura interna de la Tierra...
ondas elásticas a través de la Tierra. Se podría decir que es el método más potente disponible para estudiar la estructura del interior de la Tierra, especialmente la corteza y el manto.
