I geologi sono potuti risalire ai tipi di materiali che costituiscono l'interno della Terra grazie allo studio della propagazione delle onde sismiche generate dai terremoti naturalmente e dalle esplosioni. Si sfrutta una importante caratteristica delle onde: la loro velocità di propagazione cambia in base alla densità e alla natura fisica del mezzo che attraversano. Lo studio di questo comportamento indica che il nostro pianeta non è omogeneo ma distinto in strati concentrici. Gli involucri sono separati tra loro da superfici, dette discontinuità, in corrispondenza delle quali le onde mutano la loro velocità.
Le onde sismiche, onde elastiche, si distinguono in onde P, primarie ed onde S, secondarie.
Le onde P, che si generano in corrispondenza dell'ipocentro di un terremoto, si propagano attraverso rocce solide e fluide ad una velocità maggiore (circa 5 Km/s) rispetto alla altre onde e giungono in superficie per prime. Le rocce attraversate da queste onde subiscono rapide variazioni di volume, comprimendosi e dilatandosi alternativamente.
Fig. 1 - Propagazione dell'onda di compressione onde P.
Anche le onde S si generano nell'ipocentro dei terremoti. Le particelle delle rocce colpite dalle onde S compiono oscillazioni perpendicolari alla direzione di propagazione. Per questo motivo esse sono meno veloci (circa la metà) e giungono in superficie dopo le onde P ed inoltre non si propagano attraverso i fluidi. Non possono perciò attraversare il nucleo esterno che si trova allo stato fluido.
Fig. 2 - Propagazione dell'onda trasversale onda S.
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