2.2. Las capas internas de la Tierra

La velocidad de las ondas sísmicas aumenta progresivamente hacia el interior del planeta solo hasta cierta profundidad. A principios del siglo XX, algunos sismólogos habían detectado que, en las antípodas de un foco sísmico, las ondas P llegaban con retraso en comparación con el tiempo esperado; y, en 1912, el sismólogo alemán Beno Gutenberg (1889-1960) verificó la existencia de una “zona de sombra” entre los 105 y 143 grados respecto del origen del sismo, es decir, una zona en la que no se registraban ondas sísmicas:

Dos ondas P (designadas A y B en la imagen de la izquierda) cuyas trayectorias son inicialmente muy próximas, pueden sufrir grandes desviaciones al ser una de ellas reflejada y otra refractada por el núcleo. El resultado es la formación de una zona de sombra. Para las ondas S (derecha) la zona de sombra es mucho mayor, debido a que no pueden atravesar el núcleo externo, que es líquido.

Este hecho les llevó a plantearse la existencia de una capa interna, el núcleo, mucho menos rígida que el material suprayacente –al que designaron con el nombre alemán de mantel, de donde derivaron los términos mantle en inglés y manto en español–, en el que, por tanto, la velocidad de las ondas P sería menor y se desviarían. Las ondas S no eran capaces de atravesarlo, lo que indicaba que se trataba de un líquido.

A partir de estos datos, Gutenberg calculó la profundidad del núcleo en 2.900 kilómetros (una cifra que las estimaciones más modernas no han corregido sino en unos pocos kilómetros). A esa profundidad existe, pues, una discontinuidad, que lleva el nombre de su descubridor (discontinuidad de Gutenberg). Más adelante se observó que la “sombra” arrojada por el núcleo no es total, sino que se observan ondas P de pequeña amplitud en esta zona. En 1936, la sismóloga danesa Inge Lehman (1888-1993) sugirió que estas ondas eran debidas a la existencia de un núcleo interno sólido, en el que las ondas P incrementaban su velocidad. A la región superior del núcleo, líquida, se la llamó núcleo externo; la zona de separación entre ambas partes del núcleo recibió el nombre de discontinuidad de Lehman (también denominada discontinuidad de Wiechert-Lehman).

El sismólogo croata Andrija Mohorovičić (1857-1936) demostró que la parte superficial del planeta, la corteza terrestre, posee velocidades sísmicas menores que las del manto y está separada de éste por una discontinuidad que, en su honor, lleva su nombre: discontinuidad de Mohorovičić, o simplemente Moho.

La discontinuidad no se encuentra a una misma profundidad en toda la Tierra y varía considerablemente de un lugar a otro; en los continentes se sitúa a unos 30 a 40 kilómetros, y en los océanos a 10 a 15 km.

Distribución de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas P y S en el interior de la Tierra, basada en los datos obtenidos por Jeffreys en 1939 y por Gutenberg en 1959. Se ha descubierto que algunas ondas P, al llegar al núcleo interno, generan ondas S que se propagan a su través –lo que muestra que es sólido–; las ondas S abandonan el núcleo interno regenerando ondas P, que se detectan con retraso en los sismogramas.

El 20 de mayo de 1990 un terremoto de magnitud 7,1 ocurrido en Sudán originó ondas sísmicas como las que se muestran, que fueron registradas por los observatorios sismológicos en todo el mundo, generando sismogramas como los que aparecen al lado del nombre de algunas ciudades.