De los rayos a los datos sísmicos
Las tormentas eléctricas generan ondas acústicas que penetran en la corteza terrestre, produciendo los llamados “truenos terrestres”. Estas señales son extremadamente complejas debido a que el rayo forma burbujas de plasma supercalentadas a lo largo de su recorrido, generando múltiples ondas de choque que se expanden e interfieren entre sí. El equipo utilizó el software SPECFEM3D Cartesian para modelar este proceso, simplificando la atmósfera como una capa homogénea de 3,6 kilómetros y estirando los primeros 20 metros del suelo para compensar las limitaciones del modelo.
Cuatro zonas débiles detectadas bajo el campus
Gracias a un cable de fibra óptica de 4 kilómetros destinado a monitoreo sísmico, los investigadores registraron durante dos años 458 truenos terrestres bien resueltos, confirmados con la Red Nacional de Detección de Rayos de Estados Unidos. Las señales mostraron múltiples llegadas desde diferentes altitudes, correspondientes a las burbujas de plasma. El análisis identificó cuatro “zonas débiles” donde las ondas sísmicas se ralentizan, lo que sugiere la presencia de sedimentos, roca fracturada o zonas con alta contenido de agua. Estas zonas se confirmaron mediante radar, estudios de ingeniería y perforaciones.
Aplicaciones para la exploración geológica
El hallazgo ofrece una alternativa para generar imágenes sísmicas sin necesidad de esperar terremotos o utilizar explosivos. La técnica podría ser útil en regiones con tormentas frecuentes, como los trópicos, donde los truenos son recurrentes. Los investigadores afirmaron que su modelo logra reconstrucciones suficientemente precisas para obtener datos sísmicos informativos, aunque requiere más validaciones en otros entornos. La investigación se publicó en la revista científica y representa un avance en la utilización de fuentes naturales para estudiar la estructura de la Tierra.
