Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los terremotos pueden hacer que la Tierra vibre durante períodos prolongados. Sin embargo, en 1998, un equipo de investigación descubrió que la Tierra también genera constantemente una señal vibratoria de baja frecuencia en ausencia de terremotos.

Desde entonces, Los sismólogos han propuesto diferentes teorías para explicar la existencia de esta vibración continua, desde las perturbaciones atmosféricas hasta las olas del océano que se mueven sobre el fondo del mar. También midieron la vibración usando sismómetros en tierra, pero aún no lo había medido con éxito en el fondo del mar, lo que podría ayudar a los científicos a cuantificar mejor las fuentes de las vibraciones.

Ahora, utilizando instrumentos sísmicos en el fondo del océano, los investigadores han cuantificado con éxito el "zumbido" vibratorio de la Tierra. Un nuevo estudio publicado en Cartas de investigación geofísica , una revista de la American Geophysical Union, determinó en el fondo del océano las frecuencias a las que la Tierra vibra naturalmente, y confirmó la viabilidad de utilizar instrumentos oceánicos para estudiar el zumbido.

La captura del zumbido en el fondo del océano podría proporcionar nuevos conocimientos sobre la magnitud de la fuente, según Martha Deen, un geofísico en el Instituto de Física de la Tierra de París en París, Francia y autor principal del nuevo estudio.

Adicionalmente, Los nuevos hallazgos podrían usarse para mapear el interior de la Tierra con más detalle y precisión. Incluir el zumbido de los sismómetros en el fondo del océano puede brindar una mejor imagen general que el uso exclusivo de sismómetros terrestres al aumentar la cobertura de datos en grandes áreas descubiertas. Dijo Deen.

"La Tierra está en constante movimiento, y queríamos observar estos movimientos porque el campo podría beneficiarse de tener más datos, " ella dijo.

Capturando el zumbido

La nueva investigación examinó las oscilaciones libres permanentes de la Tierra:señales sísmicas de baja frecuencia que solo pueden medirse con instrumentos sensibles. La vibración causada por estas señales está constantemente presente en el suelo, y es observable en ausencia de terremotos.

Un estudio previo publicado en Cartas de investigación geofísica demostró que el movimiento de las olas del océano sobre las plataformas continentales es responsable de generar una gran parte de la señal, y proporcionó el primer modelo cuantitativo del zumbido durante un año. Otra investigación ha sugerido la turbulencia atmosférica como fuente de la señal, pero este mecanismo solo puede explicar parte de la vibración.

La mayor parte de la investigación existente sobre la señal de zumbido la examinó con éxito utilizando sismómetros ubicados en tierra, no en el fondo del océano. La recopilación de datos precisos de los sismómetros debajo de la superficie del océano se consideró poco práctica porque las olas y las corrientes del fondo marino generan grandes cantidades de ruido ambiental.

Sin embargo, El 70 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por agua, por lo que poder medir el zumbido en el fondo del mar permitiría a los científicos analizar el fenómeno utilizando datos de todo el mundo, Dijo Deen.

En el nuevo estudio, Los investigadores primero recopilaron datos sísmicos de 57 estaciones de sismómetros ubicadas en el fondo del Océano Índico al este de Madagascar. Estas estaciones se implementaron de 2012 a 2013 como parte de un estudio anterior publicado en Eos, que fue diseñado para obtener imágenes de puntos calientes volcánicos dentro de la placa.

Los autores seleccionaron datos sísmicos de las dos estaciones con la mayor calidad de datos, y asegúrese de corregir la señal generada por los terremotos. Luego aplicaron una combinación de técnicas para eliminar la interferencia de las ondas de infragravedad del océano, corrientes y fallos electrónicos, y pudieron reducir el nivel de ruido a aproximadamente el mismo nivel que una estación terrestre tranquila.

Debido a que Deen y sus colegas pudieron explicar estas fuentes de interferencia, los investigadores pudieron capturar con éxito el zumbido utilizando sismómetros en el fondo del océano.

El estudio determinó los picos de vibración natural de la Tierra en varias frecuencias entre 2,9 y 4,5 milihercios. Estas vibraciones no pueden ser escuchadas por las personas porque son aproximadamente 10, 000 veces más pequeño que el umbral auditivo más bajo del oído humano, que es 20 hercios.

Los autores también compararon la magnitud de su señal de zumbido observada con las mediciones de una estación terrestre en Argelia, y encontró que ambas señales tienen una amplitud similar.

Deen y sus coautores creen que otros investigadores pueden aplicar sus hallazgos para modelar mejor la estructura del interior de la Tierra. Los científicos examinan tradicionalmente el interior utilizando ondas sísmicas generadas por terremotos, pero esto solo funciona en momentos específicos y en áreas donde ocurren comúnmente los terremotos. El uso de la señal de zumbido como fuente de ondas sísmicas evitaría este problema porque el zumbido se genera continuamente en muchas áreas del continente oceánico en la superficie del planeta.

La combinación de datos de sismómetros terrestres y de fondo oceánico brinda a los sismólogos una imagen más completa de toda la señal de zumbido en comparación con el uso de estaciones terrestres por sí solas. según Deen. La mayor densidad de posibles puntos de datos mejoraría la resolución de la imagen y podría ayudar a los científicos a trazar un mejor mapa del interior de la Tierra hasta 500 kilómetros (310 millas). ella dijo.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.