Por que geofísicos estudam os terremotos?

A Sismologia é uma área da Geofísica que estuda as propriedades físicas da Terra a partir da informação fornecida pela propagação de ondas sísmicas. As ondas que são produzidas quando um sismo acontece são de grande importância para o estudo do interior da Terra. Vamos entender um pouco melhor neste texto como os geofísicos utilizam essas informações para descobrir mais sobre o nosso planeta.

Os terremotos (ou sismos) acontecem, em sua grande maioria, no limite entre placas tectônicas. A movimentação dessas placas produz tensões que se acumulam em vários pontos ao longo do tempo e, quando a tensão atinge o limite de resistência das rochas, ocorre uma ruptura, que produz ondas mecânicas que se propagam tridimensionalmente a partir do local de onde se originou o evento (hipocentro). Pode-se visualizar este fenômeno quando esticamos uma borracha pelas extremidades. Até certo ponto, ela apresentará comportamento elástico e irá se deformar, até que não suporte mais a força. Neste momento ela se rompe, produzindo ondas que se propagam em todas as direções, no material e fora dele.

Durante a liberação instantânea de energia que caracteriza o terremoto, são gerados diversos tipos de ondas; os três tipos principais são: primárias (P), secundárias (S) e superficiais (Love e Rayleigh). As ondas P possuem maior velocidade e caracterizam-se por serem longitudinais, causando deformações de dilatação e compressão na direção de propagação, podendo existir tanto em sólidos quanto em fluidos. As ondas S possuem velocidade menor do que as ondas P, e possuem a característica de serem cisalhantes, não se propagando em meios fluidos. As ondas superficiais possuem a menor velocidade dentre estes três tipos de ondas e, como o nome sugere, propagam-se apenas pela superfície terrestre, sendo originadas a partir das ondas P e S em condições especiais.

Como as propriedades mecânicas das rochas são heterogêneas, as ondas propagam-se com velocidades diferentes dependendo do meio por onde passam. Assim, com a análise das ondas sísmicas, detectadas por sismógrafos, os geofísicos podem conhecer características físicas e químicas das regiões que foram percorridas por elas. Além disso, é possível gerar ondas artificiais, causadas por explosões controladas, por exemplo, com o objetivo de auxiliar a exploração de petróleo e a busca de água subterrânea, dentre outras aplicações. Em escala global, os terremotos registrados permitem obter informações sobre a estrutura e composição da Terra, além de auxiliar na compreensão do seu processo de evolução. Foi dessa maneira que os cientistas descobriram, por exemplo, que o núcleo externo terrestre é líquido!

Percebe-se assim que esta metodologia possui grande importância científica e econômica, permitindo a identificação da estrutura da Terra de forma global, quando é chamada de Sismologia, ou local, visando a exploração de recursos minerais e geotecnia, quando é denominada Sísmica.

Colaboração: Prof. Eder Molina (IAG-USP)

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