P एवं S तरंगें और पृथ्वी की आंतरिक संरचना

भूमिका

भूकंपीय ऊर्जा से उत्पन्न P (प्राथमिक) एवं S (द्वितीयक) भूगर्भिक तरंगें (Body Waves) पृथ्वी के आंतरिक भाग का अध्ययन करने के लिए एक 'सिस्मिक एक्स-रे' की भांति कार्य करती हैं। विभिन्न घनत्व और माध्यमों से गुजरते हुए इनके व्यवहार में होने वाले परिवर्तन पृथ्वी के संकेंद्रित परतों के स्वरूप को स्पष्ट करते हैं।

P एवं S तरंगों में मुख्य अंतर

• प्रकृति एवं गति: P-तरंगें अनुदैर्ध्य तरंगें (ध्वनि तरंगों के समान) होती हैं और भूकंपीय तरंगों में सर्वाधिक तीव्र गति से चलती हैं। वहीं S-तरंगें अनुप्रस्थ तरंगें (प्रकाश तरंगों के समान) होती हैं और P-तरंगों की तुलना में अपेक्षाकृत धीमी गति से चलती हैं।
• संचरण माध्यम: P-तरंगें ठोस, द्रव एवं गैस तीनों माध्यमों से संचरित हो सकती हैं, जबकि S-तरंगें केवल ठोस माध्यम में ही गति कर सकती हैं और तरल माध्यम में विलुप्त हो जाती हैं।

पृथ्वी की आंतरिक संरचना को समझने में महत्व

• घनत्व व प्रत्यास्थता का भौतिक विश्लेषण: भूकंपीय तरंगों का वेग माध्यम के घनत्व और प्रत्यास्थता (Elasticity) के समानुपाती होता है। पृथ्वी की गहराई के साथ इन तरंगों की गति में क्रमिक वृद्धि यह प्रमाणित करती है कि आंतरिक भाग अत्यधिक सघन और उच्च दबावयुक्त है।
• असंततियों (Discontinuities) की पहचान: तरंगों की गति और दिशा में अचानक होने वाले परिवर्तन से आंतरिक परतों की सीमाओं की पहचान होती है। उदाहरणार्थ, मोहोरोविसिक असंतति (क्रस्ट-मेंटल सीमा), गुटेनबर्ग असंतति (मेंटल-बाह्य क्रोड सीमा) तथा लेहमैन असंतति (बाह्य एवं आंतरिक क्रोड सीमा)।
• द्रव बाह्य क्रोड का प्रमाण: भूकम्पलेखी (Seismograph) पर अधिकेंद्र से 103° के परे S-तरंगों का पूर्णतः अनुपस्थित होना (S-wave Shadow Zone) यह सिद्ध करता है कि बाह्य क्रोड तरल अवस्था में है। वहीं P-तरंगें अपवर्तित होकर 103° से 142° के मध्य अपना छाया क्षेत्र बनाती हैं।
• समकालीन भू-वैज्ञानिक शोध: भूकंपीय तरंगों के सटीक संचरण विश्लेषण के आधार पर पृथ्वी के आंतरिक ठोस क्रोड के विरूपण (Structural Deformation) और उसके धीमे घूर्णन की वैज्ञानिक पुष्टि संभव हो सकी है।

निष्कर्ष

P एवं S तरंगों का व्यवहार और उनके छाया क्षेत्र न केवल पृथ्वी के भौतिक-रासायनिक विभाजन (क्रस्ट, मेंटल एवं कोर) को स्पष्ट करते हैं, बल्कि भू-चुंबकत्व, संवहन धाराओं और आंतरिक कोर डायनेमिक्स के सिद्धांतों को समझने का भी सबसे प्रामाणिक आधार प्रदान करते हैं।