Foros de debate militares

Mientras el presidente de Corea del Norte se compromete a "desnuclearizar" la península de Corea, un equipo internacional de científicos está publicando la vista más detallada del sitio de la prueba nuclear subterránea más reciente y más grande del país el 3 de septiembre de 2017.

Imagen de Google Earth del Monte. Mantap en Corea del Norte muestra las ubicaciones de las seis pruebas nucleares de la nación, incluida la prueba del 3 de septiembre de 2017 (roja), la más grande, que redujo la montaña en 20 pulgadas. Cortesía de Google Earth.

La nueva imagen de cómo la explosión alteró la montaña sobre la detonación resalta la importancia de usar imágenes de radar satelital, llamadas SAR (radar de apertura sintética), además de grabaciones sísmicas para monitorear con mayor precisión la ubicación y el rendimiento de las pruebas nucleares en Corea del Norte y alrededor del mundo.

Los investigadores - Teng Wang, Qibin Shi, Shengji Wei y Sylvain Barbot del Observatorio de la Tierra en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, Douglas Dreger y Roland Bürgmann de la Universidad de California, Berkeley, Mehdi Nikkhoo del Centro de Investigación Alemana para las Geociencias en Potsdam, Mahdi Motagh, de la Leibniz Universität Hannover, y Qi-Fu Chen, de la Academia de Ciencias de China en Beijing, informarán sus resultados en línea esta semana antes de su publicación en la revista Science.

Esa explosión ocurrió bajo Mt. Mantap en el sitio de prueba nuclear Punggye-ri en el norte del país, oscilando el área como un terremoto de magnitud 5.2. Basado en grabaciones sísmicas de redes globales y regionales, y mediciones de radar antes y después de la superficie del suelo de TerraSAR-X de Alemania y los satélites de imágenes de radar ALOS-2 de Japón, el equipo demostró que la explosión nuclear subterránea empujó la superficie del monte. Mantap hacia afuera por hasta 11 pies (3.5 metros) y dejó la montaña aproximadamente 20 pulgadas (0.5 metros) más corto.

Al modelar el evento en una computadora, fueron capaces de identificar la ubicación de la explosión, directamente debajo de la cumbre de una milla de altura, y su profundidad, entre un cuarto y un tercio de una milla (400-600 metros) por debajo del pico.

También localizaron más precisamente otro evento sísmico, o réplica, que ocurrió 8,5 minutos después de la explosión nuclear, situándolo a unos 2.300 pies (700 metros) al sur de la explosión de la bomba. Esto es aproximadamente a mitad de camino entre el sitio de la detonación nuclear y la entrada a un túnel de acceso y puede haber sido causado por el colapso de una parte del túnel o de una cavidad restante de una explosión nuclear anterior.

Movimiento de tierra en el monte. Mantap causado por la prueba nuclear subterránea del 3 de septiembre en Corea del Norte. Las flechas indican desplazamiento horizontal; el color indica movimiento vertical. La explosión causó importantes alteraciones de la superficie y grandes desplazamientos en un área de aproximadamente 9 kilómetros cuadrados (contorno negro). Las líneas grises delgadas son contornos topográficos a intervalos de 100 metros. Las estrellas rojas indican las ubicaciones de pruebas anteriores de bombas nucleares. Las bolas son ubicaciones y magnitudes de la explosión (negro, Mw 5.24) y réplica (blanco, Mw 4.5).

"Esta es la primera vez que se visualizan y presentan al público los desplazamientos superficiales tridimensionales completos asociados con una prueba nuclear subterránea", dijo el autor principal Teng Wang del Observatorio de la Tierra de Singapur en la Universidad Tecnológica de Nanyang.

Explosión más grande que la bomba de Hiroshima

Juntando todo esto, los investigadores estiman que la prueba nuclear, la sexta y la quinta de Corea del Norte dentro del monte. Mantap, tuvo un rendimiento entre 120 y 300 kilotones, aproximadamente 10 veces la fuerza de la bomba lanzada por los Estados Unidos sobre Hiroshima durante la Segunda Guerra Mundial. Eso lo convierte en una pequeña bomba de hidrógeno o fusión, o en una gran bomba atómica o de fisión.

El nuevo escenario difiere de dos informes la semana pasada, uno de los cuales ha sido aceptado para su publicación en la revista Geophysical Research Letters , que identificó el estallido casi un kilómetro al noroeste del sitio identificado en el nuevo documento, y concluyó que el estallido prestado toda la montaña no apta para futuras pruebas nucleares.

"SAR realmente tiene un rol único en el monitoreo de explosiones porque es una imagen directa de la superficie local del suelo, a diferencia de la sismología, donde se aprende la naturaleza de la fuente analizando las ondas que irradian hacia fuera del evento en estaciones distantes", dijo Dreger, Catedrático de ciencias terrestres y planetarias de UC Berkeley y miembro del Laboratorio Sismológico de Berkeley. "SAR proporciona una cierta medida de verificación en el terreno de la ubicación del evento, algo muy difícil de lograr. Esta es la primera vez que alguien ha modelado la mecánica de una explosión subterránea usando datos satelitales y sísmicos juntos ".

"A diferencia de las imágenes satelitales de imágenes ópticas estándar, SAR se puede utilizar para medir la deformación de la tierra día y noche y en todas las condiciones climáticas", agregó el colega de Dreger y coautor Roland Bürgmann, profesor de ciencias terrestres y planetarias de UC Berkeley. "Al rastrear con precisión las compensaciones de píxeles de la imagen en múltiples direcciones, pudimos medir la deformación total de la superficie tridimensional de Mt. Mantap ".

La explosión subterránea (A) condujo a un colapso parcial (B) seguido de compactación (D) que bajó la montaña en 20 pulgadas. Una implosión (C) 8,5 minutos más tarde se compensó con la explosión y probablemente con el colapso de una cavidad subterránea, ya sea un túnel o el agujero dejado por una prueba nuclear previa. Las deformaciones (flechas) se derivaron de imágenes de radar.

Según Dreger, la nueva información sugiere el siguiente escenario: la explosión ocurrió a más de un cuarto de milla (450 metros) por debajo de la cima del monte. Mantap, vaporizando roca de granito dentro de una cavidad de aproximadamente 160 pies (50 metros) de ancho, del tamaño de un estadio de fútbol, ​​y dañando un volumen de roca de aproximadamente 300 metros (1.000 pies) de ancho. La explosión probablemente levantó la montaña seis pies (2 metros) y la empujó hacia afuera hasta 11 pies (3-4 metros), aunque en cuestión de minutos, horas o días la roca sobre la cavidad se derrumbó para formar una depresión.

Ocho minutos y medio después del estallido de la bomba, una cavidad subterránea cercana se colapsó, produciendo la réplica de magnitud 4.5 con las características de una implosión.

Posteriormente, un volumen mucho más grande de roca fracturada, tal vez de 1 milla (1-2 kilómetros) de ancho, se compacta, haciendo que la montaña disminuya aproximadamente 1,5 pies (0,5 metros) más baja que antes de la explosión.

"Puede haber una compactación continua después de la explosión en la montaña. Toma tiempo para que ocurran estos procesos asísmicos ", dijo Dreger.

Si bien es posible discriminar las explosiones de los terremotos naturales utilizando formas de onda sísmicas, la incertidumbre puede ser grande, dijo Dreger. Las explosiones a menudo desencadenan fallas sísmicas cercanas u otros movimientos de rocas naturales que hacen que las señales sísmicas se vean como terremotos, lo que confunde el análisis. Los datos de SAR revelaron que las restricciones adicionales del desplazamiento estático local pueden ayudar a reducir la fuente.

"Espero que al analizar conjuntamente los datos geodésicos y sísmicos, seremos capaces de mejorar la discriminación entre terremotos y explosiones, y ciertamente ayudar a estimar el rendimiento de una explosión y mejorar nuestra estimación de la profundidad de la fuente", dijo Dreger.

"Este estudio demuestra la capacidad de la teledetección espacial para ayudar a caracterizar grandes pruebas nucleares subterráneas, si las hubiera, en el futuro", dijo Wang. "Si bien la vigilancia de los ensayos nucleares clandestinos se basa en una red sísmica mundial, el potencial del monitoreo a bordo de vehículos espaciales no se ha explotado suficientemente".

El trabajo fue apoyado por el Observatorio de la Tierra de Singapur, en la Universidad Tecnológica de Nanyang, así como por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU.