Badanie trzęsienia ziemi ujawnia konsekwencje północnokoreańskich testów jądrowych

3 września 2017 r. Korea Północna przetestowała bombę jądrową 17 razy większą niż ta, która zrównała z Hiroszimą, wysyłając fale alarmowe na całym świecie. Więcej niż tylko podniesienie brwi politykom, wybuch wzbudził również zainteresowanie ekspertów z Obserwatorium Ziemi Lamont Doherty na Uniwersytecie Columbia, którzy w nowym artykule pokazują, że test nuklearny z września zeszłego roku może być odpowiedzialny za aż 13 wstrząsów wtórnych w ciągu ostatniego roku.

Mimo że jest mało prawdopodobne, aby test jądrowy mógł spowodować ogromne trzęsienie ziemi, naukowcy z Kolumbii wydali dwa dokumenty, w których wskazano 13 wstrząsów wysokiej częstotliwości, które przeszły przez Koreę Północną po teście wrześniowym. Najwcześniejsze pomruki miały miejsce zaledwie osiem minut po początkowym teście nuklearnym (nieuwzględnionym w liczniku wstrząsów wtórnych), ale później nastąpiły dwa kolejne później tego miesiąca, a kolejne 12 października. W grudniu było ich jeszcze pięć i kontynuowano je w 2018 r., Cztery w lutym i ostatecznie 22 kwietnia.

Ale problem, wyjaśnia dr Won Young Kim, główny autor artykułu zatytułowanego Identyfikacja zdarzeń sejsmicznych na północno-koreańskim poligonie doświadczalnym po wybuchu podziemnego testu jądrowego w dniu 23 września 2017 r., czy chociaż świat wiedział, że te wstrząsy istnieją, nie byli tego pewni dokładnie dlaczego się dzieje. W tym czasie niektóre analizy wykazały, że wstrząsy te są dowodem na to, że Korea Północna testuje więcej broni jądrowej na mniejszą skalę.

„Korea Północna przeprowadziła sześć prób jądrowych, ale ostatnia była ogromna. Właśnie to przeanalizowaliśmy sygnały z. ”- mówi Kim Odwrotność „Pytanie brzmiało: czy wybuchy, czy były to trzęsienia ziemi?”

Artykuł Kima opublikowany The Journal of Seismological Letters w połączeniu z innym, autorstwa doktora stowarzyszonego w Columbia David Shaff, sugeruje, że nie tylko drżenia te są w rzeczywistości trzęsieniami ziemi, ale są ściśle zgrupowane wzdłuż linii uskoku, gdzie prawdopodobnie będzie więcej wydarzeń takich jak je w przyszłości.

Bomba czy trzęsienie ziemi?

Aby dowiedzieć się, czy te wstrząsy były organiczne lub były wynikiem testów jądrowych, Kim przeanalizował dwa główne typy występujące w danych geologicznych. Gdy ziemia się trzęsie z powodu eksplozji lub nie, pierwszy dudnienie do przetoczenia się nazywa się „falą P” lub falą pierwotną, ponieważ zazwyczaj pierwsza fala jest wychwytywana przez stacje monitorujące, podróżując około 6 kilometrów na sekundę.

Fala P, wyjaśnia Kim, zwykle powstaje w wyniku jakiegokolwiek traumatycznego zdarzenia, które rzeczywiście spowodowało trzęsienie ziemi. Może to być eksplozja olbrzymiej bomby atomowej lub dwie płyty uderzające o siebie pod powierzchnią ziemi. Jednak zarówno eksplozje, jak i trzęsienia ziemi generują fale P, więc aby dowiedzieć się, która jest która, musisz pójść o krok dalej i spojrzeć na „falę S” lub następującą po niej. Fala S lub „fala wtórna” jest często powodowana przez „ruch ścinania” lub gdy cząstki poruszają się w górę i w dół w stosunku do fali P, gdy ziemia kontynuuje ruch w wyniku tego początkowego zdarzenia.

„Kluczem jest użycie tego zróżnicowania fali p i s”, mówi Kim. „Jeśli jest to eksplozja, będziesz miał bardzo dominującą falę p i bardzo słabą falę. Jeśli to trzęsienie ziemi, będziesz miał bardzo silną falę s i bardzo słabą falę p. ”

Ta kluczowa zależność między tymi falami jest nazywana współczynnikiem widmowym P / S. Ma to miejsce od dziesięcioleci, ale Kim był w stanie wykorzystać tę metrykę w serii bardziej skomplikowanych modeli, które szczegółowo podświetlają każdy element każdego drżenia. Kiedy to zrobił, odkrył, że fale P / S dla tych wstrząsów wyglądały bardziej jak trzęsienia ziemi niż eksplozje.

Schaff dodaje, że sama ta analiza nie była całkowicie wystarczająca. Wprowadził również metodę obliczeń, która wizualnie porównuje kształty fal każdego zdarzenia z poprzednimi zdarzeniami i oblicza ich podobieństwa. Użył tej metody, zwanej „korelacją krzyżową fali”, aby sprawdzić pracę Kima i zidentyfikować jedno zdarzenie, zwane „zdarzeniem 8” (6:13 am 9 grudnia 2017 r.), Które go utrudniło.

Obaj badacze uważają teraz, że przynajmniej trzy wstrząsy, które kiedyś były klasyfikowane jako wybuchy, były w rzeczywistości trzęsieniami ziemi, w tym dwoma, które nastąpiły po teście z 3 września. W szczególności dokument Schaffa podkreśla jeden z nich wykryty 23 września o 8:29 UTC, a drugi 9 grudnia o 6:13 UTC, inaczej zwany „wydarzeniem 8”,

„Na stronie testowej w Korei Północnej miały miejsce trzy wydarzenia, które naszym zdaniem były błędnie sklasyfikowane” - mówi Schaff. „Żadna metoda nie jest w 100 procentach pewna, ale połączenie dwóch metod mogłem powiedzieć z bardzo dużą pewnością, że były to trzęsienia ziemi”.

Konsekwencje 3 września 2017 r

Na szczęście wyniki te sugerują, że Korea Północna nie testuje bomb tak często, jak moglibyśmy sądzić. Ale ci autorzy sugerują, że w wyniku wybuchu 3 września nadal może się coś wydarzyć pod powierzchnią.

Korzystając z danych dostarczonych przez Kim, Schaff był w stanie stwierdzić, że wstrząsy te skupiły się wzdłuż jednolitej ścieżki. Tam odkrył, że to, co pierwotnie wyglądało na przypadkowe rozpryskiwanie wybuchów i trzęsień ziemi o długości ponad 5 kilometrów, skupiało się w odległości około 700 metrów od siebie w pobliżu chińskiej granicy Korei Północnej.

Kim sugeruje, że ta aktywność wokół linii uskoku może być rzeczywiście spowodowana początkową eksplozją we wrześniu ubiegłego roku. „Nie jest to w 100 procentach pewne, ale sądzę, że test jądrowy był tak duży, że wywołał te małe zdarzenia sejsmiczne na północy tego obszaru”, mówi.

To będzie uzasadniać dalsze dochodzenie, ale na razie wydaje się, że testy w Korei Północnej ma zmienił krajobraz przynajmniej w pobliżu powierzchni. W kwietniu Kim Jong-Un ogłosił, że przestaną testować broń nuklearną w ich górskiej kryjówce pod Mt. Mantap. Ten test prawdopodobnie spowodował zawalenie się kilku podziemnych tuneli pod górą. Ale inne badania sugerują, że to ciągłe testowanie również wydmuchało kawałki Mt. Mantap na drobne kawałki, co czyni go nieużytecznym miejscem testowym.

Ale jeśli zaczną ponownie testować, Schaff dodaje, że chętnie kontynuuje projekt: „miło jest pracować nad czymś, co wpływa na stan świata, w którym żyjemy”, mówi. „To więcej niż tylko wiedza dla dobra wiedzy”.