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Características da Terra, ondas sísmicas e zonas de sombra
Características da Terra, ondas sísmicas e zonas de sombra
Ensino:

No início do século XX, Beno Gutenberg (o cientista que dá nome à descontinuidade entre o manto e núcleo) concluiu, a partir da análise dos registos de diferentes sismos que, para cada um deles, existe uma faixa da Terra onde não são registadas ondas sísmicas.

Verificou que, para cada um dos sismos analisados, as regiões do planeta situadas entre os 11 500 Km e os cerca de 15 500 Km, medidos através da superfície terrestre e considerados em todas as direções a partir do epicentro de cada sismo, definem essa zona onde não são registadas ondas sísmicas P e S – zona de sombra sísmica. Esta distância pode ser, também, considerada na forma de distância angular, sendo que aos 11 500 Km correspondem os 103 graus e aos cerca de 15 500 Km correspondem os 143 graus. 

Para além dos 143 graus, reaparecem as ondas sísmicas P mas não há registo das ondas S. Assim, pode concluir-se que a zona de sombra sísmica para as ondas P se situa, exclusivamente, entre os 103 e os 143 graus, enquanto que a zona de sombra sísmica para as ondas S corresponde a toda a faixa da Terra situada além dos 103 graus. 

As razões que justificam a existência destas zonas de sombra sísmica para as diferentes ondas prendem-se, essencialmente, com o facto de existir uma descontinuidade entre o manto e o núcleo, a descontinuidade de Gutenberg, a cerca de 2 900 Km de profundidade na Terra. Quando as ondas P e S mergulham no interior terrestre, elas emergem à sua superfície entre os 0 e os 103 graus, sem terem interagido com a descontinuidade que separa o manto do núcleo (ondas diretas). Quando essas ondas se propagam por zonas mais profundas, além dos cerca de 2 900 Km de profundidade, elas atingem a descontinuidade de Gutenberg e sofrem diferentes consequências. Assim, as ondas S deixam de se propagar abaixo dessa profundidade, uma vez que elas não se propagam através do núcleo externo líquido, razão pela qual não emergem à superfície para além dos 103 graus.  

A última onda P direta que atravessa a Terra tangencialmente à descontinuidade de Gutenberg, atinge a superfície terrestre aos 103 graus. A primeira onda P a interagir com a descontinuidade manto-núcleo externo líquido, sofre refração e emerge aos 143 graus. Por estas razões não são registadas ondas P entre os 103 e os 143 graus. 

A partir da sismologia foi possível, pois, identificar-se as descontinuidades que separam as diferentes camadas que constituem o interior do nosso planeta, a espessura de cada uma delas, bem como as suas características físicas, nomeadamente o facto de se ter concluído que o núcleo externo se encontra no estado líquido, enquanto o núcleo interno é constituído por material no estado sólido. 

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Em resumo:

  • o estudo da propagação das ondas sísmicas permitiu conhecer e estabelecer a profundidade da descontinuidade de Gutenberg, que separa o manto do núcleo. Esse estudo permitiu, ainda, concluir sobre o estado líquido do núcleo externo, uma vez que as ondas S não se propagam a partir dos 2 900 Km de profundidade (início do núcleo externo);
  • esta constituição do interior terrestre e o comportamento das ondas sísmicas em profundidade na Terra, permitiram explicar a existência de uma zona de sombra para cada sismo, isto é, uma faixa da Terra à qual não chegam ondas sísmicas, situada entre os 103 e os 143 graus, contabilizados a partir do epicentro de cada sismo.

Temas

Ficha Técnica

  • Título: Relacionar a existência de zonas de sombra com as características da Terra e das ondas sísmicas.
  • Área Pedagógica: Geologia
  • Tipologia: Explicador
  • Autoria: Adão Mendes - Associação Portuguesa de Professores de Biologia e Geologia (APPBG)
  • Ano: 2020
  • Imagem: Foto de TANSU TOPUZOĞLU no Pexels