Nunca ninguém chegou ao centro da Terra: o furo mais profundo atinge apenas uma pequena parte da crusta. Por isso, o interior do planeta estuda-se por métodos indiretos, e o mais importante é a análise das ondas sísmicas.

O que é um sismo e que ondas produz

Um sismo é uma vibração da Terra causada pela libertação súbita de energia, geralmente por rotura de rochas numa falha. O ponto onde a rotura começa, em profundidade, é o hipocentro (ou foco); o ponto da superfície na vertical do hipocentro é o epicentro. A partir do foco propagam-se três tipos de ondas:

  • Ondas P (primárias, longitudinais): comprimem e dilatam o material na direção em que se propagam. São as mais rápidas, são as primeiras a chegar ao sismógrafo e propagam-se em sólidos e em líquidos.
  • Ondas S (secundárias, transversais): fazem as partículas vibrar perpendicularmente à direção de propagação. São mais lentas do que as P e só se propagam em materiais sólidos.
  • Ondas superficiais: propagam-se à superfície, são mais lentas e tendem a ser as que causam mais danos.

A velocidade das ondas depende das propriedades do meio (rigidez, densidade). Quando passam de um material para outro com propriedades diferentes, refratam (mudam de direção) e podem refletir-se.

Descontinuidades

Ao registar os tempos de chegada das ondas em muitas estações, verifica-se que há profundidades onde a velocidade muda bruscamente. Essas superfícies chamam-se descontinuidades:

  • Descontinuidade de Mohorovicic (Moho): separa a crusta do manto.
  • Descontinuidade de Gutenberg: separa o manto do núcleo externo, a cerca de 2900 km de profundidade; aqui as ondas P diminuem de velocidade e as S deixam de se propagar.
  • Descontinuidade de Lehmann: separa o núcleo externo, líquido, do núcleo interno, sólido. Foi proposta por Inge Lehmann em 1936.

Zonas de sombra

Como as ondas S não atravessam líquidos, deixam de ser registadas na região oposta ao sismo, para além de cerca de 103 graus de distância angular do epicentro. A existência desta zona de sombra das ondas S é a prova de que o núcleo externo é líquido. As ondas P também têm uma zona de sombra, que resulta da refração ao entrar no núcleo, mas não é total.

Modelos da estrutura interna

Com estes dados constroem-se dois modelos complementares:

  • Modelo composicional: crusta (continental e oceânica), manto e núcleo (rico em ferro e níquel).
  • Modelo físico (mecânico): litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo e núcleo interno.

Localizar o epicentro

Com sismogramas de pelo menos três estações, mede-se o intervalo entre a chegada das ondas P e S. Quanto maior for esse intervalo, mais longe está o epicentro. Traçam-se circunferências com raio igual à distância de cada estação, e o epicentro situa-se no ponto de interseção das três.