1. Qué son los terremotos de magnitud negativa
Existen. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) describe los terremotos de magnitud negativa como "sismos muy pequeños que las personas no pueden sentir" [1]. La magnitud no es un número donde el 0 significa "nada". Es similar a las marcas de una regla. Si extendemos la regla hacia el lado pequeño, después del 0 vienen el -1 y el -2.
En Japón, los datos del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial (AIST) indican que los microsismos de magnitud 3 o menor ocurren con mucha frecuencia y de manera cotidiana en cualquier lugar [11]. Así, bajo nuestros pies, el suelo siempre se mueve un poco, aunque no lo notemos. Pero, ¿quién decidió dónde está el 0 en esa regla?
2. Cómo creó Charles Richter la escala de magnitud
La idea de la magnitud fue propuesta por primera vez por Charles Richter, del Instituto de Tecnología de California. Se dice que en un artículo publicado en 1935 explicó la primera escala de magnitud [7]. Richter definió una magnitud 3 si la oscilación registrada a 100 kilómetros del epicentro, usando un sismógrafo específico llamado Wood-Anderson, tenía una amplitud de 1 milímetro [8]. La característica clave de esta norma es que el tipo de instrumento y la distancia están fijados juntos.
Además, por cada vez que la amplitud se reduce a una décima parte, la magnitud baja 1 punto [1]. Aplicando las condiciones de Richter (sismógrafo Wood-Anderson, 100 km de distancia), hacemos el cálculo: 1 mm → 0.1 mm → 0.01 mm → 0.001 mm → 0.0001 mm → -1. Cuando la amplitud se hace una décima parte hasta 10,000 veces menor que 1 mm, llegamos a -1. El negativo no es un error en el cálculo, sino la continuación de la regla extendida para medir temblores muy pequeños. Pero, ¿cuánto cambia la fuerza del terremoto si la magnitud sube 1?
3. Cuánta más energía libera un terremoto cada vez que la magnitud sube 1
Si la magnitud aumenta 1, la energía del terremoto se multiplica por aproximadamente 32. Si aumenta 2, es 32 × 32, o unas 1,000 veces más. En los materiales educativos del USGS, se presenta que un terremoto de magnitud 8.7 tiene aproximadamente 23,000 veces la energía de uno de magnitud 5.8 [3]. La diferencia numérica es solo 2.9.
Extendamos esta idea al lado negativo. Aplicando la misma relación, si multiplicamos por 32 cuatro veces (por cada aumento de 1), un terremoto de magnitud 3 tiene aproximadamente 1 millón de veces la energía de uno de magnitud -1 (este es un cálculo del autor). Aunque los números parezcan pequeños, una diferencia de 1 en magnitud significa unas 32 veces más energía, y una diferencia de 2.9 supera las 20,000 veces. La clave es leer la magnitud como una relación de multiplicación, no como una suma. Entonces, ¿hasta dónde podemos extender esta regla hacia arriba?
4. Si la escala de magnitud tiene un límite para los terremotos grandes
La escala de magnitud en sí misma no tiene un límite superior ni inferior definido. El USGS la describe como una escala "abierta" (open-end) [9]. Sin embargo, los terremotos ocurren porque las rocas subterráneas se rompen. Aunque la escala no tenga tope, se cree que hay un límite en el tamaño de los terremotos porque el tamaño de las fallas creadas por la rotura de las rocas tiene un límite.
El mayor terremoto registrado hasta ahora fue en Chile el 22 de mayo de 1960, con una magnitud de 9.5 [2]. Para provocar un terremoto de magnitud 10, se necesitaría una falla que rodeara la mayor parte de la Tierra. Según el USGS, no se conoce ninguna falla así [2]. Pero, ¿por qué los números de los grandes terremotos a veces cambian después de su anuncio?
5. Por qué se actualiza la magnitud de los grandes terremotos
La Agencia Meteorológica de Japón usa principalmente la "Magnitud de la Agencia Meteorológica (Mj)", que se puede calcular de manera consistente para sismos pequeños y grandes durante más de 100 años, permitiendo comparar tamaños con terremotos pasados [6]. Sin embargo, este método tiene una debilidad: no puede determinar correctamente el tamaño de terremotos gigantes con magnitud superior a 8, porque el número se estanca [6].
Por eso, para los megaterremotos se usa la "Magnitud de momento (Mw)". Esta es proporcional al producto del área de la falla y la cantidad de desplazamiento, teniendo un significado físico claro [6]. En el terremoto de la costa este de Japón de 2011, el valor inicial fue Mj 7.9, luego se actualizó a Mj 8.4 y Mw 8.8, y finalmente el 13 de marzo se convirtió en Mw 9.0 [6]. Los cambios de número son una re-expresión del tamaño del terremoto usando una escala más adecuada para los gigantes. Entonces, ¿en qué se diferencia la magnitud de la intensidad sísmica que escuchamos en las noticias?
6. Cómo buscar la magnitud de los sismos cercanos y no confundirla con la intensidad
La intensidad sísmica y la magnitud son cosas diferentes. La intensidad mide la fuerza del temblor en un lugar específico, mientras que la magnitud mide el tamaño (escala) del terremoto en sí [5]. Si lo comparamos con una bombilla, la magnitud es el brillo de la bombilla en sí, y la intensidad es el brillo que llega a la pared de la habitación. La misma bombilla parece más oscura cuanto más lejos está. Pero la forma en que tiembla el suelo también cambia por las características del suelo.
Hay dos cosas que puedes probar cerca. Una es hacer una tabla en un cuaderno. Si tomas una oscilación de 1 mm como 3, y bajas el número 1 por cada vez que se reduce a una décima parte, puedes comprobar con tus propias manos cómo aparece el -1 después del 0. La otra es visitar la página de información sísmica de la Agencia Meteorológica de Japón, elegir terremotos alrededor de tu región de la lista histórica y ver sus magnitudes. Puedes ver con tus propios ojos qué sismos pequeños aparecen en la lista de la región. Detrás de los números están los límites del tamaño de las fallas que se forman cuando se rompen las rocas y los ingeniosos métodos para acercarse a la realidad cambiando la forma de medir.