La escala de magnitud de momento ( MMS ; denotada explícitamente con M w o Mw , y generalmente implícita con el uso de una sola M para magnitud [1] ) es una medida de la magnitud de un terremoto ("tamaño" o fuerza) basada en su sísmica momento _ Fue definido en un artículo de 1979 por Thomas C. Hanks y Hiroo Kanamori . Similar a la escala de magnitud local (M L ) definida por Charles Francis Richter en 1935, utiliza una escala logarítmica; los terremotos pequeños tienen aproximadamente las mismas magnitudes en ambas escalas.
La magnitud del momento (M w ) se considera la escala de magnitud autorizada para clasificar los terremotos por tamaño. [2] Está más directamente relacionado con la energía de un terremoto que otras escalas y no se satura, es decir, no subestima las magnitudes como lo hacen otras escalas en ciertas condiciones. [3] Se ha convertido en la escala estándar utilizada por las autoridades sismológicas como el Servicio Geológico de EE. UU. [4] para informar grandes terremotos (típicamente M > 4), reemplazando las escalas de magnitud local (M L ) y magnitud de ondas superficiales (M s ). Subtipos de la escala de magnitud de momento (M ww , etc.) reflejan diferentes formas de estimar el momento sísmico.
A principios del siglo XX se sabía muy poco sobre cómo ocurren los terremotos, cómo se generan y propagan las ondas sísmicas a través de la corteza terrestre y qué información transportan sobre el proceso de ruptura del terremoto; las escalas de primera magnitud eran por lo tanto empíricas . [5] El paso inicial para determinar empíricamente las magnitudes de los terremotos se produjo en 1931 cuando el sismólogo japonés Kiyoo Wadati demostró que la amplitud máxima de las ondas sísmicas de un terremoto disminuía con la distancia a una determinada velocidad. [6] Charles F. Richter descubrió cómo ajustar la distancia epicentral (y algunos otros factores) para que el logaritmode la amplitud de la traza del sismógrafo podría usarse como una medida de "magnitud" que era internamente consistente y se correspondía aproximadamente con las estimaciones de la energía de un terremoto. [7] Estableció un punto de referencia y la ahora familiar escala de diez veces (exponencial) de cada grado de magnitud, y en 1935 publicó lo que llamó la "escala de magnitud", ahora llamada escala de magnitud local , denominada M L . [8] (Esta escala también se conoce como la escala de Richter , pero los medios de comunicación a veces usan ese término indiscriminadamente para referirse a otras escalas similares).
La escala de magnitud local se desarrolló sobre la base de terremotos poco profundos (~15 km (9 mi) de profundidad), de tamaño moderado a una distancia de aproximadamente 100 a 600 km (62 a 373 mi), condiciones en las que predominan las ondas superficiales. A mayores profundidades, distancias o magnitudes, las ondas superficiales se reducen considerablemente y la escala de magnitud local subestima la magnitud, un problema llamado saturación . Se desarrollaron escalas adicionales [9] : una escala de magnitud de ondas superficiales ( M s ) de Beno Gutenberg en 1945, [10] una escala de magnitud de ondas corporales ( mB ) de Gutenberg y Richter en 1956, [11] y una serie de variantes [12]– para superar las deficiencias de la escala M L , pero todas están sujetas a saturación. Un problema particular fue que la escala M s (que en la década de 1970 era la escala de magnitud preferida) se satura alrededor de M s 8,0 y, por lo tanto, subestima la liberación de energía de los "grandes" terremotos [13] como el de Chile de 1960 y el de Alaska de 1964 . Estos tenían magnitudes de M s de 8,5 y 8,4 respectivamente, pero eran notablemente más potentes que otros terremotos de M 8; sus magnitudes de momento estaban más cerca de 9.6 y 9.3. [14]
El estudio de los terremotos es un desafío ya que los eventos de origen no se pueden observar directamente, y llevó muchos años desarrollar las matemáticas para comprender lo que las ondas sísmicas de un terremoto pueden decirnos sobre el evento de origen. Un primer paso fue determinar cómo diferentes sistemas de fuerzas podrían generar ondas sísmicas equivalentes a las observadas en los terremotos. [15]