Jordskælvsstudie afslører konsekvenser af Nordkoreas nukleare tests

Den 3. september 2017 afprøvede Nordkorea en atomvåben 17 gange større end den, der udjorde Hiroshima, og sendte rippler af alarm over hele verden. Mere end blot øge øjenbrynene hos politiske beslutningstagere pustede blast også eksperternes interesse ved Columbia Universitetets Lamont Doherty Earth Observatory, der viser i et nyt papir, at den sidste september's nukleare test kan være ansvarlig for op til 13 efterhår i løbet af det forløbne år.

Selv om det stadig ikke er sandsynligt, at en nukleartest kunne forårsage et massivt jordskælv, udgav forskerne i Columbia to papirer, der viste, at 13 hevfrekvensskælvninger, der er rejst gennem Nordkorea, efter september-testen, viste sig. De tidligste rumblings forekom kun otte minutter efter den indledende nukleare test (ikke inkluderet i aftershock count) men blev senere efterfulgt af to mere senere den måned og en anden den 12. oktober. I december var der fem mere, og de fortsatte i 2018, med fire i februar og endelig en den 22. april.

Men spørgsmålet, forklarer Won Young Kim, Ph.D, hovedforfatteren af ​​papiret titlen Identifikation af seismiske begivenheder på og i nærheden af ​​det nordkoreanske teststed Efter den underjordiske atomprøveeksplosion af 23. september 2017, er det, mens verden vidste, at disse tremor eksisterede, var de ikke sikre Nemlig hvorfor de skete. På det tidspunkt identificerede nogle analyser disse tremor som bevis for, at Nordkorea testede mere nukes i mindre skala.

"Nordkorea har gennemført seks nukleare tests, men den seneste var enorm. Det er, hvad vi har analyseret signalerne fra., "Siger Kim Inverse "Spørgsmålet var, er eksplosioner, eller var de jordskælv?"

Kims papir, udgivet Journal of Seismological Letters sammen med en anden forfatter af associeret forskningsprofessor ved Columbia David Shaff, Ph.D., antyder, at ikke alene er ikke kun disse skælvelser er faktisk jordskælv, de er tæt grupperet langs en fejllinje, hvor der sandsynligvis vil være flere begivenheder som dem i fremtiden.

Bombe eller jordskælv?

For at forsøge at finde ud af om disse shakes var organiske eller resultatet af nuklear test, analyserede Kim to store wavetyper fundet i geologiske data. Når jorden ryster på grund af en eksplosion eller ej, kaldes den første rumble, der rulles af, en "P-bølge" eller primærbølge, fordi det typisk er den første bølge, der skal hentes af overvågningsstationer, der kører omkring 6 km pr. Sekund.

P-bølgen, Kim forklarer, Dette er normalt skabt af uanset traumatisk begivenhed, der faktisk forårsagede jordskælvet. Det kan være eksplosionen af ​​en kæmpe nuke, eller to plader, der rammer hinanden under jordens overflade. Imidlertid genererer både eksplosioner og jordskælv P-bølger, så for at finde ud af, hvilket er hvilket, du skal gå et skridt videre og se på "S-bølgen" eller følger den. S-bølgen eller "sekundærbølgen" skyldes ofte "shear motion", eller når partikler bevæger sig op og ned i forhold til P-bølgen, som jorden fortsætter med at bevæge sig som følge af den indledende begivenhed.

"Nøglen er at bruge denne p-bølge og s-bølge differentiering" siger Kim. "Hvis det er en eksplosion, får du en meget dominerende p-bølge og en meget svag s-bølge. Hvis det er et jordskælv, har du en meget stærk s-bølge og en meget svag p-bølge."

Dette nøgleforhold mellem disse bølger kaldes P / S spektralforholdet. Dette har eksisteret i årtier, men Kim kunne bruge denne metriske i en række mere komplicerede modeller, der belyser hver komponent af hver tremor i detaljer. Da han gjorde det, fandt han, at P / S-bølgerne for disse ryster så meget mere ud som jordskælv end eksplosioner.

Schaff tilføjer, at denne analyse alene ikke var helt tilstrækkelig. Han introducerede også en beregningsmetode, der visuelt sammenligner bølgeformerne for hver begivenhed med tidligere hændelser og beregner deres ligheder. Han brugte denne metode, kaldet "waveform cross correlation" for at kontrollere Kims arbejde og identificere en begivenhed, kaldet "begivenhed 8" (6:13 den 9. december 2017), der havde stymied ham.

Begge forskere mener nu, at mindst tre tremor, der engang blev klassificeret som eksplosioner, faktisk var jordskælv, herunder to, der fulgte den 3. september test. Især Schaffs papirhøjpunkter blev opdaget 23. september kl. 8:29 UTC og en anden den 9. december kl 6:13 UTC, ellers kendt som "begivenhed 8"

"Der har været omkring tre arrangementer på Nordkorea-testwebstedet, som vi mener var fejlklassificerede," siger Schaff. "Ingen metode er 100 procent sikker, men at kombinere de to metoder, jeg kunne sige med meget høj sandsynlighed for, at disse var jordskælv."

Konsekvenserne af 3. september 2017

Heldigvis, disse resultater tyder på, at Nordkorea ikke tester bomber så ofte som vi måske har troet. Men disse forfattere tyder på, at der stadig kan være noget der foregår under overfladen som følge af den 3. september eksplosion.

Ved hjælp af de data, der blev leveret af Kim, kunne Schaff finde ud af, at disse tremor blev grupperet langs en samlet vej. Der fandt han, at det som oprindeligt lignede en tilfældig sprøjtning af eksplosioner og jordskælv over 5 kilometer, var faktisk klynget inden for omkring 700 meter af hinanden nær Nordkoreas kinesiske grænse.

Kim antyder, at denne aktivitet omkring fejllinjen faktisk kan spores tilbage til den første eksplosion i september sidste år. "Det er ikke 100 procent sikkert, men jeg tror på en eller anden måde, at nukleare testen var så stor, at den udløste disse små seismiske begivenheder nord for området", siger han.

Dette vil berettige yderligere undersøgelse, men for nu ser det ud til, at Nordkoreas testning har ændrede landskabet i det mindste nær overfladen. I april meddelte Kim Jong-Un, at de ville stoppe med at teste nukes i deres bjergrige gemmested under Mt. Mantap. Denne test forårsagede sandsynligvis et antal af deres underjordiske tunneler at kollapse under bjerget. Men andre undersøgelser tyder på, at denne fortsatte test har også blæst bit af Mt. Mantap til smedere, hvilket gør det til et ikke-nyttigt teststed.

Men skal de begynde at teste igen, tilføjer Schaff, at han er ivrig efter at fortsætte projektet: "Det er rart at arbejde på noget der påvirker verdens tilstand, vi lever i," siger han. "Dette er mere end kun viden for videns skyld."