¿Por qué las ondas sísmicas viajan con trayectoria curva a través de la Tierra?

Si la tierra no tuviese cambios con la profundidad, las ondas sísmicas viajarían con trayectorias rectas. Sin embargo, la tierra tiene variaciones de composición, densidad, temperatura y elasticidad que hacen que las ondas sísmicas se refracten.

Imaginemos que hacemos un acercamiento en la parte menos profunda de la corteza para observar cómo se comportan las ondas sísmicas cuando cruzan los límites de capas de velocidad más alta. Realicemos un seguimiento de dos trayectorias de un terremoto: La trayectoria directa, viaja a una estación X a través de la capa superior. La otra trayectoria, se refracta continuamente a medida que cruza los límites de mayor velocidad, hasta que el rayo incidente alcanza el ángulo crítico y comienza a enviar la onda sísmica a la superficie. Las ondas sísmicas viajan de regreso hacia la superficie refractándose con los mismos ángulos y velocidades con los que descendieron. Esto se debe a que siguen la ley de Snell, con lo que en cada límite las velocidades relativas van disminuyendo cuando se dirigen a la superficie. La onda refractada que siguió el camino más largo llega a la estación X antes que la onda directa que tomó el atajo. Esto se debe a que las velocidades de las capas inferiores se incrementan lo suficientemente como para superar el arribo de la onda sísmica en la superficie.