1. Dos ondas salen a la vez del foco, pero una viaja más rápido que la otra
Cuando la roca se rompe y se desliza bajo tierra, la sacudida viaja por el suelo en forma de ondas sísmicas. La Agencia Meteorológica de Japón (la institución que vigila los terremotos en ese país) explica que hay dos tipos principales: la onda P, que avanza a unos 7 kilómetros por segundo, y la onda S, más lenta, de unos 4 kilómetros por segundo, pero con un temblor más fuerte [1].
Por eso en el relato de la gente la sacudida suave llega primero: es la onda P. La fuerte llega después: es la onda S. El Instituto Nacional de Prevención Sísmica de Argentina lo resume así: la onda P es más veloz que la S, y se va alejando de ella a medida que nos apartamos del epicentro [4].
Esas cifras son una aproximación sencilla. La velocidad real cambia según la profundidad y el tipo de roca, así que otras fuentes dan números un poco distintos. Lo que no cambia en lo básico es el orden: en general, la onda P llega primero.
2. Por qué una onda de la Tierra llega antes que la otra
Las dos ondas no se mueven igual. Una forma de imaginarlo (es una comparación nuestra, no una definición de las fuentes): la onda P es como cuando empujas y sueltas un resorte, que se comprime y se estira en la misma dirección en que avanza la onda. La onda S se parece más a sacudir una cuerda de arriba abajo, de modo que la ondulación avanza hacia delante mientras la cuerda se mueve de lado.
Hay una diferencia que sí aparece en las fuentes y que importa mucho: la onda P puede atravesar sólidos y líquidos, pero la onda S no puede atravesar los líquidos [3]. Lo veremos más adelante, porque sirvió para descubrir algo sobre el centro de la Tierra.
3. Cuanto más lejos ocurre el terremoto, más larga es la espera entre la onda P y la onda S
Imagina dos viajeros que salen juntos, uno más rápido y otro más lento. Al principio llegan con poca diferencia; cuanto más lejos van, más se separan sus llegadas. Con las ondas pasa igual: cuanto más lejos está el lugar donde se origina el terremoto, más grande es la diferencia entre la llegada de la P y la de la S. Los sismólogos la llaman tiempo S–P, y ayuda a estimar la distancia al epicentro [4].
El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) publica una tabla de tiempos de viaje para un terremoto a 33 km de profundidad. Justo sobre el foco, la espera entre P y S es de apenas 4 segundos. A unos 1100 kilómetros (10 grados de distancia sobre la superficie de la Tierra) es de casi 2 minutos; a unos 3300 kilómetros (30 grados), de casi 5 minutos; y a unos 6700 kilómetros (60 grados), de más de 8 minutos [2].
Con velocidades constantes se puede hacer una cuenta sencilla. Supongamos, como ejemplo simplificado, que la P va a 6 km/s y la S a 3,5 km/s (el valor de 6 km/s lo usa el instituto argentino en su ejemplo [4]; el de 3,5 km/s lo suponemos nosotros). Cada segundo de diferencia equivale a unos 8 kilómetros de distancia (cálculo propio: 6 × 3,5 ÷ 2,5 ≈ 8,4). Si entre la sacudida suave y la fuerte pasan 10 segundos, el terremoto ocurrió a unos 80 kilómetros. Con las velocidades de la agencia japonesa (7 y 4 km/s) saldrían unos 9 km por segundo. Es una estimación, no una medida exacta.
Esa regla funciona mejor para distancias cortas. Para 10 grados, la regla daría unos 940 km, y la tabla del USGS indica casi 1100: las velocidades cambian con la profundidad (una razón probable es que a larga distancia las ondas pasan por capas más profundas), y por eso el USGS ofrece una tabla y no una sola multiplicación [2].
4. Qué descubrieron los científicos cuando la onda S no atravesó el centro de la Tierra
Hay otra consecuencia de que la onda S no pueda atravesar líquidos. Si un terremoto grande se registra en estaciones de todo el mundo y en algunas zonas no llegan ondas S, esa ausencia es una pista. Con este tipo de observaciones los científicos descubrieron que el núcleo externo de la Tierra es líquido: las ondas P lo cruzan, las ondas S no [3].
Es un caso curioso: nadie puede perforar hasta esa profundidad, pero un temblor lejano, anotado por sismógrafos en distintos países, permite «ver» el interior del planeta. Que algo se pierda en el camino también es un dato.
5. Cómo aprovechan los sistemas de alerta que la onda P llegue antes que la onda S
En Japón, la agencia meteorológica aprovecha esa ventaja. Los sismógrafos cercanos al origen detectan primero la onda P. Los datos se envían por señales eléctricas, que viajan a una velocidad cercana a la de la luz (unos 300 000 km/s), mucho más rápido que las ondas sísmicas, que van a algunos kilómetros por segundo. Un equipo informático calcula en segundos dónde fue el terremoto y qué intensidad podría alcanzar la sacudida en distintos lugares, y se avisa antes de que llegue la onda S [1].
La propia agencia advierte de un límite: el análisis y el envío del aviso tardan unos segundos, así que, si el terremoto ocurre cerca y poco profundo en tierra firme, el aviso no puede llegar antes de la sacudida fuerte en los lugares más próximos al epicentro [1]. Cuanto más lejos estés, más tiempo hay para protegerse.
Si alguna vez suena una alerta de este tipo, lo útil es saber que quedan pocos segundos y hacer lo que te hayan enseñado en casa o en la escuela: alejarte de ventanas y objetos que puedan caer y protegerte.
6. Cómo probar el cálculo de la distancia y dónde leer más
Puedes hacer el cálculo como un juego con números, sin esperar a que haya un terremoto. Inventa un tiempo, por ejemplo 5 segundos entre la sacudida suave y la fuerte, y multiplícalo por entre 8 y 9: sale una distancia de 40 a 45 kilómetros. En un mapa, con la escala, busca qué lugares están a esa distancia de tu casa. Es solo un ejercicio: en la vida real no hace falta contar segundos durante un terremoto.
Si quieres seguir, busca el apartado «tiempos de viaje» del USGS [2], el ejemplo de tres estaciones del instituto argentino [4] y la explicación de la agencia japonesa [1]. Una pregunta para investigar: ¿por qué las ondas viajan más rápido en capas más profundas de la Tierra?