Terremoto
Un terremoto es el sacudimiento del suelo causado por la liberación repentina de energía almacenada cuando la roca se rompe y se desliza a lo largo de una falla.
Definition
Un terremoto es un sacudimiento repentino del suelo que ocurre cuando rocas en las profundidades subterráneas, que han sido empujadas y comprimidas durante mucho tiempo, finalmente se rompen y se deslizan. Es la liberación de energía elástica almacenada en la roca cuando el esfuerzo a lo largo de una falla supera la fricción; el punto de la primera ruptura bajo tierra es el foco (hipocentro), el punto directamente encima de él en la superficie es el epicentro, y la energía viaja hacia afuera como ondas sísmicas. La magnitud mide la energía liberada, la intensidad mide el sacudimiento sentido en un lugar, y la mayoría de los terremotos ocurren a lo largo de los límites de placa. Los terremotos resultan de la inestabilidad friccional en fallas descrita por la teoría del rebote elástico. La magnitud de momento $M_w$ se deriva del momento sísmico $M_0 = \mu A D$, el producto de la rigidez de la roca, el área de ruptura y el deslizamiento promedio, con $M_w = \frac{2}{3}\log_{10} M_0 - 6.07$ (en newton-metros). La ruptura se propaga a aproximadamente $2$ a $3\ \text{km/s}$, una ruptura de magnitud $9$ puede abarcar $1{,}000\ \text{km}$ y durar varios minutos, las réplicas decaen según la ley de Omori, y la relación de Gutenberg-Richter da aproximadamente diez veces más terremotos por cada unidad de disminución en la magnitud. Los terremotos intraplaca en el este de Estados Unidos ocurren en fallas antiguas reactivadas por esfuerzo de campo lejano.
Example
Doble lentamente un lápiz de madera: se dobla un poco y luego se quiebra de golpe, y las rocas a lo largo de una falla hacen lo mismo, siendo el quiebre el terremoto. El terremoto de Sparta, Carolina del Norte, en 2020 (magnitud $5.1$) fue el más fuerte en el estado en más de un siglo y se sintió en Charlotte, y el terremoto de Charleston de 1886 (de aproximadamente magnitud $7$) dañó edificios en todas las Carolinas. El terremoto de Valdivia, Chile, de 1960 ($M_w$ $9.5$) es el más grande jamás registrado. Los terremotos del este de Estados Unidos se sienten en áreas hasta diez veces más grandes que los del oeste de la misma magnitud porque la corteza vieja y fría transmite la energía sísmica de manera eficiente.
Key Insight
Todos los días ocurren pequeños terremotos, miles de ellos, y la mayoría son demasiado débiles para que alguien los sienta. Cada aumento de una unidad en la magnitud significa aproximadamente $32$ veces más energía, así que un terremoto de magnitud $7$ libera aproximadamente mil veces la energía de uno de magnitud $5$. Los terremotos no se pueden predecir en el sentido de una fecha y un lugar exactos, pero sí se pueden pronosticar estadísticamente. Los sistemas de alerta temprana ahora detectan las primeras ondas P y envían alertas segundos antes de que lleguen las ondas S, más destructivas.