¿Cómo pueden estar las ondas S dentro del núcleo interno de la Tierra?

Steven McQuinn dio una gran respuesta sobre la historia detrás de los geofísicos que esperaban que el núcleo interno fuera sólido. Ampliaré la forma en que podemos observar directamente el núcleo interno sólido al observar las ondas S que viajan en él.

Cuando las ondas S encuentran el límite entre el manto sólido y el núcleo externo líquido (o del núcleo externo al interno) se encuentran con una discontinuidad de velocidad sísmica.

Cada vez que las ondas sísmicas encuentran una discontinuidad de velocidad, la energía que transmite a través de la discontinuidad (refracta) se divide entre las ondas S transmitidas y las ondas P transmitidas, como se ve en la imagen a continuación. Este proceso se llama conversión de modo.

Esta imagen muestra una onda P que se transmite como una onda P y una onda S, pero ocurre un proceso similar para S -> P y S.

Este proceso de convertir la energía de la onda P en energía de la onda P y de la onda S ocurre en el límite entre el núcleo externo y el núcleo interno. Esto significa que las ondas P que pueden viajar a través del núcleo externo líquido se convierten parcialmente en ondas S que viajan en el núcleo interno.

Se producen conversiones similares del núcleo interno al externo y del núcleo externo al manto, y la energía finalmente alcanza la superficie de la Tierra, donde podemos diferenciar entre los tiempos de llegada de los diferentes caminos de ondas. Podemos usar esta información para determinar las velocidades de S en el núcleo interno sólido.

Para cuando las ondas encuentran tantas discontinuidades de velocidad, la energía convertida se vuelve muy pequeña, lo que hace que la observación de las velocidades de la onda S en el núcleo interno sea muy difícil de observar.

Mas detalle:

La fracción de la energía original (T) que se convierte de S a P o viceversa depende de una función trigonométrica complicada que depende del ángulo de incidencia (theta1 en la imagen, i1 en la ecuación), velocidades sísmicas a ambos lados de la discontinuidad. , y rigideces a cada lado. Esto significa que la cantidad de energía convertida de S a P en el límite del núcleo interno interno externo puede ser muy pequeña, dependiendo del ángulo en el que las ondas se encuentran con el límite.

T = fracción de la amplitud de onda original

B = velocidades de onda S, p = densidades de roca, i = ángulos theta en la imagen

Si bien Landon y Steven dieron descripciones precisas de la propagación de ondas sísmicas, realmente no abordaron la pregunta que se les hizo. Dudo que cualquiera que tuviera que hacer la pregunta tuviera los antecedentes para seguir cualquiera de las presentaciones, por buenas que sean.

La respuesta simple es que la onda S es una característica secundaria de la onda P. La onda P genera una onda S en cualquier medio rígido. En un medio menos rígido, la onda P no genera una onda S, sin embargo, una vez que la onda P está en el núcleo más sólido, una onda S se propaga como una expresión de la onda P.

Al releer lo anterior, descubro que puede que no sea mucho más fácil de seguir que el otro
chicos, pero aquí está.

No tengo idea de esto, pero dado que una onda es una forma en la que viaja la energía, si la energía no puede viajar en ondas en una de las capas centrales, podría traducirse a otra forma en la que la energía continúa y luego regresa como una ola de nuevo. ¿Qué otro tipo de estado de energía podría ser?