Descubren que las montañas se balancean y vibran como rascacielos
Las montañas no se pueden mover, o eso suponíamos. De hecho, las grandes montañas se balancean constantemente, casi como árboles en el viento, solo que en una escala mucho menor, afirman los científicos que estudiaron los movimientos diminutos del Matterhorn.
Cada objeto vibra a una frecuencia natural dependiendo de la geometría del objeto y sus propiedades materiales. Y al igual que los edificios altos y los puentes, las montañas también vibran, estimuladas por la energía sísmica proveniente de los océanos de la Tierra, los terremotos y la actividad antropogénica.
Si bien estas vibraciones son muy sutiles, imperceptibles para el ojo humano, un equipo internacional de investigadores ha medido esta oscilación resonante y ha hecho visible su movimiento mediante simulaciones por computadora.
Se instalaron dos estaciones de medición sísmica en Matterhorn, en los Alpes: una en la cima, a 4470 m sobre el nivel del mar, y otra en un refugio de emergencia en Hörnligrat, a 4004 sobre el nivel del mar. Una tercera estación al pie de la montaña alpina sirvió como referencia, y los datos de las tres se transmitieron automáticamente al Servicio Sismológico Suizo en ETH Zurich.
Los sismómetros registraron todos los movimientos de la montaña en alta resolución, lo que permitió a los investigadores determinar la frecuencia y dirección de la resonancia. Los datos revelaron que el Matterhorn oscila en dirección norte-sur a una frecuencia de 0,43 Hertz, y en dirección este-oeste a una frecuencia similar.
Los investigadores aceleraron las mediciones de la vibración ambiental 80 veces, haciendo que la vibración del Matterhorn fuera audible para el oído humano.
Mayor movimiento en la cumbre
Los movimientos del Matterhorn fueron pequeños, en el rango de nanómetros a micrómetros, siendo los de la cima de la montaña hasta 14 veces más fuertes que los registrados en la estación de referencia en la base. Este aumento en el movimiento del suelo con la altitud se explica por el hecho de que la cumbre se mueve libremente, mientras que el pie está fijo, un poco como un árbol balanceándose con el viento.
Dicha amplificación podría medirse durante los terremotos, lo que podría tener implicaciones importantes para la estabilidad de las laderas en caso de que se produzcan fuertes sacudidas sísmicas.
"Es probable que las áreas de las montañas que experimentan un movimiento del suelo amplificado sean más propensas a deslizamientos de tierra, desprendimientos de rocas y daños en las rocas cuando son sacudidas por un fuerte terremoto", explica Jeff Moore, de la Universidad de Utah, quien inició el estudio sobre el Matterhorn.
Todas las montañas se mueven
El Matterhorn no es el único. De hecho, se espera que muchas montañas vibren de manera similar. Para confirmar esto, investigadores del Servicio Sismológico Suizo llevaron a cabo un experimento complementario en el Grosse Mythen, un pico similar pero más pequeño en el centro de Suiza.
Grosse Mythen vibra a una frecuencia alrededor de cuatro veces más alta que el Matterhorn, lo que los científicos esperaban ya que es significativamente más pequeño en tamaño.
Científicos de la Universidad de Utah simularon la resonancia del Matterhorn y Grosse Mythen usando modelos de computadora, haciendo así visibles las vibraciones resonantes. Previamente, los científicos habían simulado objetos más pequeños, como arcos de roca en el Parque Nacional Arches en los Estados Unidos .
“Fue emocionante ver que nuestro enfoque de simulación también funciona para una gran montaña como el Matterhorn y que los datos de medición confirmaron los resultados”, dice Moore.