Was sind einige Unterschiede zwischen P- und S-Wellen?

Plötzliche Störungen der Erde setzen Energiewellen frei, die seismische Wellen genannt werden. Erdbeben, Explosionen, sogar große Lastwagen erzeugen seismische Wellen. Ein Seismograph misst seismische Wellen, um die Intensität dieser Störungen zu bestimmen. Natürliche und künstliche Störungen erzeugen verschiedene Arten von seismischen Wellen, wie die P- oder Primärwelle und die S- oder Sekundärwelle. Die Unterschiede zwischen ihnen ermöglichen es den Wissenschaftlern, die Stärke und den Ort der Störung zu messen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Hauptunterschiede zwischen P-Wellen und S-Wellen umfassen Wellengeschwindigkeiten, Wellentypen, Ausbreitungsmöglichkeiten und Wellengrößen. Primärwellen breiten sich schneller aus, bewegen sich in einem Push-Pull-Muster, wandern durch Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase und verursachen aufgrund ihrer geringeren Größe weniger Schaden. Sekundärwellen breiten sich langsamer aus, bewegen sich in einem Auf- und Ab-Muster, bewegen sich nur durch Festkörper und verursachen aufgrund ihrer größeren Größe mehr Schaden.

P-Wellen breiten sich schneller aus als S-Wellen und sind die ersten Wellen, die von einem Seismographen im Falle einer Störung aufgezeichnet werden. P-Wellen breiten sich mit Geschwindigkeiten zwischen 1 und 14 km pro Sekunde aus, während S-Wellen sich deutlich langsamer zwischen 1 und 8 km pro Sekunde ausbreiten. Die S-Wellen sind die zweite Welle, die eine seismische Station erreicht, die eine Störung misst. Die unterschiedlichen Ankunftszeiten helfen Geologen, den Ort des Erdbebens zu bestimmen.

Primärwellen bestehen aus Kompressionswellen, auch Push-Pull-Wellen genannt. Die einzelnen Wellen stoßen also gegeneinander, wodurch eine ständige parallele, gerade Bewegung entsteht. S-Wellen sind Transversalwellen, d. h. sie schwingen senkrecht zur Wellenbewegung auf und ab. In einer S-Welle bewegen sich Teilchen auf und ab und die Welle bewegt sich vorwärts, wie das Bild einer Sinuswelle.

Aufgrund ihrer Wellenbewegung durchdringen P-Wellen jede Art von Material, sei es ein Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein Gas. Andererseits bewegen sich S-Wellen nur durch Festkörper und werden von Flüssigkeiten und Gasen gestoppt. Aus diesem Grund werden S-Wellen manchmal auch als Scherwellen bezeichnet, da sie das Volumen des Materials, das sie durchlaufen, nicht verändern können. Dies erklärt auch, warum weniger S-Wellen als P-Wellen aufgezeichnet werden. Geologen nutzten diesen Unterschied, um zu bestimmen, dass der äußere Erdkern flüssig ist, und verwenden diesen Unterschied weiterhin, um die innere Struktur der Erde zu kartieren.

S-Wellen sind im Allgemeinen größer als P-Wellen und verursachen einen Großteil des Schadens bei einem Erdbeben. Da sich die Teilchen einer S-Welle auf und ab bewegen, bewegen sie die Erde mit größerer Kraft um sich herum und erschüttern die Erdoberfläche. P-Wellen sind zwar leichter aufzuzeichnen, aber deutlich kleiner und richten weniger Schaden an, da sie Partikel nur in eine Richtung komprimieren.