Sismógrafo
Un sismógrafo es un instrumento que detecta y registra el movimiento del suelo producido por las ondas sísmicas, generando un sismograma que se usa para localizar y medir terremotos.
Definition
Un sismógrafo es una máquina que siente el sacudimiento del suelo y traza un registro de él, usando un peso pesado sobre un resorte que tiende a permanecer quieto mientras el suelo y su marco se mueven debajo de él, de modo que la diferencia entre ambos queda trazada en papel o, en los instrumentos modernos, registrada electrónicamente. El sismograma resultante muestra la llegada de las ondas P, las ondas S y las ondas superficiales, y la brecha de tiempo entre las llegadas de las ondas P y S en una estación da la distancia al epicentro, mientras que las lecturas de al menos tres estaciones fijan su ubicación exacta por triangulación. Los sismómetros de banda ancha modernos usan una masa suspendida con retroalimentación electrónica que la mantiene fija y mide la fuerza necesaria para hacerlo, dando una respuesta plana desde aproximadamente $0.01$ hasta más de $100$ segundos y sensibilidad a velocidades del suelo por debajo de un nanómetro por segundo.
Example
El Servicio Geológico de Carolina del Norte y las redes universitarias operan sismómetros en todo el estado que registraron el terremoto de Sparta de 2020, y una red global de miles de estaciones puede localizar cualquier terremoto significativo en cuestión de minutos. La escala de Richter de 1935 se definió originalmente a partir de un sismógrafo de torsión Wood-Anderson, con la magnitud tomada como el logaritmo de la amplitud máxima del trazo en micrómetros a una distancia de $100\ \text{km}$, y el Transportable Array de USArray atravesó el territorio continental de Estados Unidos con una cuadrícula de estaciones de $70\ \text{km}$ entre 2004 y 2015, obteniendo imágenes de la corteza y el manto bajo Carolina del Norte.
Key Insight
Un solo sismógrafo indica qué tan lejos estuvo un terremoto pero no en qué dirección, razón por la cual se necesitan tres estaciones: los círculos de distancia posible de cada una se cruzan en un único punto, el epicentro. Los sismógrafos también registran mucho más que terremotos, ya que las olas del océano crean un zumbido de fondo constante llamado microsismos, y los sismómetros colocados en la Luna y en Marte han revelado la estructura interna de esos mundos usando la misma física básica.