A ESTRUTURA DA TERRA Título determinada pela sismologia

Transcrição

1 A ESTRUTURA DA TERRA Título determinada pela sismologia Prof. Eder C. Molina IAG Universidade de São Paulo

2 Ondas Título sísmicas Os principais tipos de ondas sísmicas são ondas de compressão, onde a passagem da onda provoca uma expansão ou uma contração do sólido ou do fluido sem distorção de forma (ondas P) e ondas de cisalhamento onde a onda provoca distorções da forma do sólido (ondas S).

3 Refração e reflexão Título das ondas sísmicas As ondas sísmicas podem sofrer reflexão e refração em locais onde existam diferenças de composição (que acarretem diferença na velocidade de propagação das ondas). Na reflexão, a onda percorre o caminho de volta com a mesma velocidade do caminho de ida. Na refração, a onda percorre o novo meio com uma velocidade distinta.

4 Crosta Título A. Mohorovicic, analisando os dados do terremoto de 8/out/1909 que ocorreu em Pokuplje, na atual Sérvia, estabeleceu como ocorria o espalhamento de ondas sísmicas de terremotos rasos, encontrando uma superfície onde a distribuição de velocidades de ondas sísmicas apresentava uma descontinuidade, aumentando abruptamente. Essa interface é conhecida atualmente como descontinuidade de Mohorovicic, ou, mais comumente, descontinuidade de Moho, e separa a crosta do manto terrestre. Posteriormente, os geofísicos confirmaram a existência desta descontinuidade sob todos os continentes e oceanos do planeta.

5 Crosta Título Mohorovicic percebeu que para distâncias de até 150 km o tempo de chegada das ondas do terremoto era proporcional à distância do foco à estação. Utilizando a relação velocidade = distância / tempo ele calculou a velocidade das ondas nesta primeira camada, obtendo o valor de aproximadamente 6 km/s. Para distâncias entre o sismo e a estação maiores do que 150 km, porém, Moho percebeu que o tempo de chegada era menor do que na situação anterior. Ele atribuiu este fato a uma nova camada onde a onda sísmica viajaria mais rápido, e obteve a velocidade de 8 km/s para esta camada. Moho também conseguiu, a partir do valor da distância na qual a velocidade mudava, calcular a profundidade desta nova camada, e obteve o valor de aproximadamente 30km.

6 A zona Título de sombra Em 1913 Gutenberg, após analisar a ausência sistemática de detecção de ondas sísmicas de qualquer tipo em uma região compreendida entre 104º e 143º de distância epicentral (que foi chamada de zona de sombra), propôs que isso se devia à presença de uma camada que refratava estas ondas. Estava descoberto o núcleo externo terrestre.

7 A zona de sombra Título das ondas S Posteriormente foi detectada uma nova zona de sombra, somente para as ondas S (que não se propagam em fluidos), que ia de 104º a 180º de distância epicentral.

8 As zonas Título de sombra As informações obtidas a partir destas zonas de sombra permitiram, então, caracterizar a espessura do manto e a profundidade e o estado físico do núcleo externo.

9 Núcleo Título interno Estudando as ondas provenientes de um grande terremoto ocorrido, em 1929, na Nova Zelândia, a sismóloga dinamarquesa Inge Lehmann encontrou algumas ondas sísmicas, que deveriam ter sido desviadas pelo núcleo terrestre, mas que estavam presentes nos sismogramas.

10 Núcleo Título interno Sua interpretação foi a de que essas ondas viajaram no interior do núcleo e encontraram ali uma outra interface, na qual se refletiram. Esses resultados foram publicados em 1936 com a conclusão de que a Terra possuía um núcleo dividido em duas partes: uma parte interna sólida, circundada por uma camada fluida. A separação entre estas duas camadas foi chamada descontinuidade de Lehmann, e foi confirmada, posteriormente, na década de 1970.

11 Distribuição de Título densidades na Terra A partir da propagação das ondas sísmicas foi possível obter um modelo de distribuição da densidade do material no interior da Terra.

12 Título A Lua Em jan/2011 foi publicado na revista Science um artigo sobre a descoberta de um núcleo externo e um núcleo interno para a Lua, obtida pelo processamento de dados sísmicos antigos. A equipe de pesquisadores liderada por Renee Weber descobriu que nosso satélite possui um núcleo interno composto basicamente de ferro, que vai do centro a 240 km, rodeado por uma camada fluida de 90 km de espessura e uma camada de 150 km de material parcialmente fundido. Esta descoberta favorece a hipótese de formação da Lua por impacto de um corpo com uma Terra primitiva.

13 Para saber Títulomais Simulador de movimento de partículas (The Mighty Wave Maker) (EM INGLÊS) Investigando a Terra Notas de aula do Til Eder

14 Bônus Título Simulação da movimentação de partículas por ondas elásticas

15 Próximos Título capítulos O campo de gravidade terrestre. O campo magnético terrestre. A deriva continental As evidências geofísicas favoráveis à movimentação dos continentes A tectônica de placas

16 Diagrama tempo-distância Título As curvas de tempo de percurso estabelecem a relação entre o tempo de propagação e a distância percorrida pelas diversas ondas sísmicas no interior da Terra, e são uma ferramenta fundamental para os geofísicos estudarem o interior terrestre. e