Cómo los patrones acústicos pueden revelar las profundidades de la Tierra

Si escuchas atentamente mientras se hunde en la corteza terrestre, es posible que escuches el estruendo y el crujido de la roca. Estas vibraciones naturales pueden contener información importante sobre la profundidad y resistencia de la roca. Un equipo de geólogos del MIT ha estudiado estos patrones acústicos para descubrir secretos escondidos bajo la superficie terrestre.

El equipo del geólogo del LedMIT, Matěj Peč, realizó estudios de laboratorio utilizando muestras de mármol. Descubrió que a baja presión, la piedra emite un «boom» grave, pero a mayor presión, produce un crujido más agudo. Estos patrones acústicos se pueden utilizar para estimar los tipos de grietas, fisuras y fallas presentes en la corteza terrestre, lo que ayuda a identificar áreas de inestabilidad que pueden causar terremotos o erupciones.

La investigación del equipo, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences, también tiene implicaciones para la perforación de energía geotérmica renovable. Comprender la composición y el comportamiento de las rocas a diferentes profundidades es esencial para el éxito de las operaciones de perforación.

La fuerza y ​​la estabilidad de la corteza terrestre varían, siendo las rocas cercanas a la superficie más frágiles y propensas a agrietarse en comparación con las rocas más profundas, que pueden fluir bajo una enorme presión y calor. La transición entre estos dos estados, conocida como transición de frágil a dúctil, no se comprende bien, pero se cree que es el lugar más fuerte de la corteza.

Al estudiar los defectos microscópicos de la roca, como grietas, fisuras y poros, el equipo pretende comprender mejor cómo la roca pasa de los estados frágiles a dúctiles. Utilizan ondas de ultrasonido para mapear estos patrones de fallas, mientras las ondas sonoras viajan a través de las rocas interactuando con imperfecciones microscópicas, revelando información valiosa sobre la composición y el comportamiento de las rocas.

En el experimento, el equipo probó cilindros de mármol de Carrara, un material con el mismo carácter utilizado en el David de Miguel Ángel. Bombearon cada cilindro a diferentes presiones, registrando los patrones acústicos mientras las rocas eran aplastadas. Estos resultados proporcionan información sobre la física de la deformación de las rocas a escala microscópica.

Esta investigación abre nuevas posibilidades para comprender las profundidades de la tierra y predecir posibles peligros geológicos. Al escuchar los sonidos de las rocas, los científicos pueden obtener importantes conocimientos sobre la fuerza y ​​la estabilidad de la litosfera, ayudar en la exploración de fuentes de energía renovables y mejorar nuestra comprensión de los procesos dinámicos que ocurren bajo nuestros pies.

Fuente:
– Noticias del MIT, https://news.mit.edu/2023/acoustic-patterns-reveal- Depth-strength-rocks-0328

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