Exploración Geofísica: Métodos Indirectos para el Estudio del Interior Terrestre

Métodos Indirectos en Geofísica: Explorando el Interior Terrestre

Los métodos indirectos son herramientas esenciales para inferir las propiedades y la estructura del interior de la Tierra, ya que no podemos acceder directamente a grandes profundidades. Estos métodos se basan en la medición y el análisis de diversos parámetros físicos en la superficie terrestre.

Estudio de la Densidad

La densidad se define como la masa por unidad de volumen. La densidad media de la Tierra es de 5.5 g/cm³. Al comparar este valor con la densidad de las rocas superficiales (aproximadamente 2.8 g/cm³), se observa una diferencia significativa. Esto indica que los materiales que componen la Tierra no están distribuidos uniformemente y que los materiales del interior terrestre son considerablemente más densos que los de la superficie.

Estudio de la Gravedad (Gravimetría)

Los métodos gravimétricos consisten en el estudio de las variaciones en la aceleración de la gravedad, cuyo valor medio es de 9.81 m/s². La medición y corrección de este valor en distintos puntos permiten inferir la distribución de materiales bajo la superficie. Valores superiores a la media sugieren la presencia de materiales de alta densidad, mientras que valores inferiores indican materiales menos densos o cavidades.

Se ha comprobado que el valor de la gravedad es elevado en los océanos, lo que sugiere que su fondo está compuesto por materiales más densos que los de los continentes. Por otro lado, los valores medidos en las montañas son menores de lo esperado, lo que indica que bajo las montañas los materiales de baja densidad alcanzan una gran profundidad, como si presentasen raíces. Esto se explica mediante la teoría de la isostasia, que postula que la corteza terrestre se encuentra en equilibrio con los materiales más profundos, flotando sobre ellos y hundiéndose más o menos según la carga que soporta.

Flujo Térmico

En el interior de la Tierra, las desintegraciones nucleares liberan energía, lo que eleva la temperatura interna. Este calor fluye hacia el exterior, creando un gradiente geotérmico. El estudio de este gradiente permite estimar la temperatura del interior terrestre, que alcanza varios miles de grados en el centro. Este valor es incompatible con una Tierra sólida, lo que sugiere que los materiales internos tienen una estructura y un comportamiento muy diferentes a los de la superficie. Se estima que el centro de la Tierra está a unos 5,500 °C.

Geomagnetismo y Paleomagnetismo

El geomagnetismo estudia el campo magnético terrestre y sus variaciones en el tiempo. Los datos obtenidos indican que la Tierra posee un núcleo de hierro fundido. El paleomagnetismo, por su parte, estudia la orientación de los minerales de hierro en rocas magmáticas, que se alinean con la dirección de los polos magnéticos en el momento de su formación. Comparando rocas de diferentes edades, se pueden determinar las variaciones del campo magnético en el pasado y los movimientos de la corteza terrestre a lo largo del tiempo.

Métodos Sísmicos

Los métodos sísmicos estudian las ondas sísmicas generadas por terremotos. Estos movimientos liberan enormes cantidades de energía que se transmiten a través del planeta en forma de ondas. Existen dos tipos principales de ondas sísmicas:

• Ondas P (primarias o longitudinales): Son rápidas y se transmiten a través de sólidos y líquidos.
• Ondas S (secundarias o transversales): Son más lentas y solo se transmiten a través de sólidos.

Ambas ondas se detectan en los sismógrafos. Para cada terremoto, se observa una zona donde se detectan las ondas P y S, una zona de sombra donde no se detecta ninguna onda, y una tercera zona opuesta al hipocentro donde solo se detectan las ondas P. Esto se debe a que las ondas se desvían al atravesar materiales de diferente densidad. La existencia de una zona de sombra para las ondas S sugiere la presencia de un núcleo de material fundido que impide su propagación. Además, las ondas pueden rebotar al cambiar los materiales, lo que permite calcular la profundidad y la naturaleza de estas discontinuidades.