Los geólogos han medido un patrón devastador de ondas de choque sísmicas en ‘trébol de cuatro hojas’ con más detalle que nunca, y los hallazgos resultantes podrían ser cruciales para hacer que nuestros edificios y ciudades sean más resistentes a grandes terremotos en el futuro.
Este patrón de cuatro puntas ha sido analizado antes, pero nunca con tanta profundidad como esta. El equipo detrás del nuevo estudio espera que pueda eliminar parte del misterio que rodea a cómo las ondas de choque de los terremotos se propagan en diferentes frecuencias.
Fundamentalmente, las ondas de choque en forma de trébol se propagan a bajas frecuencias de menos de 10 hercios, un nivel de vibración al que muchos edificios y estructuras son particularmente vulnerables.
El patrón de trébol de cuatro hojas es visible en frecuencias más bajas. (Trugman et al., Cartas de investigación geofísica, 2021)
“Encontramos que a bajas frecuencias, un modelo de cuatro lóbulos simplificado y ampliamente utilizado de los movimientos del suelo de un terremoto hace un buen trabajo al describir el campo de ondas sísmicas observado”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
“Sin embargo, a frecuencias más altas, este patrón de radiación de cuatro lóbulos se vuelve menos claro y se deteriora debido a la complejidad de los procesos de origen del terremoto y la estructura de la zona de falla”.
Los investigadores analizaron datos de una de las matrices sísmicas más densas del planeta: el Estudio Sísmico LArge-n en Oklahoma (LASSO), que se compone de 1.829 sensores sísmicos en un área de solo 15 por 20 millas (25 por 32 kilómetros). ).
LASSO se utilizó para medir Datos de onda P de 24 pequeños terremotos en un período de 28 días en 2016, y son estos datos los que profundiza el nuevo estudio. Tener sensores tan cerca del epicentro de los terremotos significaba que los patrones podían detectarse antes de que se suavizaran y nivelaran en distancias mayores.
Mediante el uso de algoritmos para filtrar las ondas de choque por frecuencia, surgió el patrón de trébol de cuatro hojas, pero solo en las frecuencias más bajas. Eso podría deberse a que las ondas sísmicas de baja frecuencia pueden evitar el revoltijo de rocas rotas que se encuentran en las fallas de los terremotos, en lugar de reflejarse y dispersarse en muchas direcciones diferentes.
“Lo que sucede cuando tienes un terremoto es que los trozos de roca rota dentro de la zona de la falla comienzan a moverse como pinballs”, dice el geofísico Victor Tsai, de la Universidad de Brown en Rhode Island.
Los terremotos registrados por la matriz LASSO fueron relativamente pequeños, apenas perceptibles para los sensores, pero los mismos patrones deberían repetirse en los terremotos más fuertes, predicen los investigadores. El siguiente paso es poner eso a prueba.
En última instancia, nuevos datos como este pueden hacer que las evaluaciones y el modelado de terremotos sean más precisos. Muestra que si bien las personas en el suelo pueden experimentar un nivel constante de ondas de choque (las de mayor frecuencia), los edificios a su alrededor pueden estar bajo un mayor o menor nivel de estrés (las ondas de choque de menor frecuencia), dependiendo de dónde se encuentren en la zona. patrón de trébol de cuatro hojas.
Si bien las fallas sísmicas varían en términos de su edad, su composición geológica y otros factores, la física subyacente debería ser la misma. Los científicos esperan armar un catálogo de zonas de terremotos, mostrando las fallas con el mayor potencial de ondas sísmicas peligrosas y los daños resultantes.
“Lo que es importante en estos resultados es que cerca de la fuente estamos viendo una variación en el movimiento del suelo, y eso no se tiene en cuenta en ningún tipo de modelo de peligro”. dice el primer autor del estudio, el geofísico de terremotos Daniel Trugman de la Universidad de Texas en Austin.
La investigación ha sido publicada en Cartas de investigación geofísica.
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