Jordskjelvstudie avslører konsekvenser av Nordkoreas kjerneprøver

Den 3. september 2017 testet Nord-Korea en atomvåpen 17 ganger større enn den som nivellerte Hiroshima, og sendte rippler av alarm over hele verden. Mer enn bare å øke øyenbrynene til politiske beslutningstakere, viste blast også interessene til eksperter ved Columbia Universitys Lamont Doherty Earth Observatory, som viser i et nytt papir at det i september i september er kjernekraftprosessen, kan være ansvarlig for opptil 13 etterhenger i løpet av det siste året.

Selv om det fortsatt ikke er sannsynlig at en kjernekraftprov kunne forårsake et massivt jordskjelv, ga forskerne i Columbia ut to papirer som viser at 13 høyfrekvente tremor som har reist gjennom Nord-Korea, etter september-testen, ble identifisert. De tidligste romblingene skjedde bare åtte minutter etter den første kjernefysiske testen (ikke inkludert i aftershock count), men ble senere etterfulgt av to flere senere den måneden, og en annen den 12. oktober. I desember var det fem flere, og de fortsatte til 2018, med fire i februar og endelig en den 22. april.

Men spørsmålet, forklarer Won Young Kim, Ph.D, lederens forfatter av tittelen Identifisering av seismiske hendelser på og i nærheten av Nordkoreas teststed Etter den underjordiske atomkjerneeksplosjonen av 23. september 2017, er at mens verden visste at disse tremorene eksisterte, var de ikke sikre nøyaktig hvorfor de skjedde. På den tiden identifiserte noen analyser disse tremorene som bevis på at Nord-Korea testet mer nukes i mindre skala.

"Nord-Korea har gjennomført seks kjernefysiske tester, men den siste var stor. Det er det vi har analysert signalene fra., Sier Kim Omvendt "Spørsmålet var er eksplosjoner eller var de jordskjelv?"

Kims papir, publisert Journal of Seismological Letters i sammenheng med en annen forfatter av assosiert forskningsprofessor ved Columbia David Shaff, Ph.D., antyder at ikke bare er ikke bare disse skjelvene faktisk jordskjelv, de er tett gruppert langs en feillinje der det sannsynligvis vil være flere hendelser som dem i fremtiden.

Bombe eller jordskjelv?

For å prøve å finne ut om disse ristene var organiske eller resultatet av atomprøving, analyserte Kim to store wavetyper funnet i geologiske data. Når jorden rister, på grunn av en eksplosjon eller ikke, kalles den første rommen til å rulle av, en "P-bølge" eller primærbølge, fordi det vanligvis er den første bølgen som blir hentet opp av overvåkingsstasjoner, som reiser rundt 6 kilometer per sekund.

P-bølgen, Kim forklarer, Dette er vanligvis skapt av hva traumatisk hendelse faktisk forårsaket jordskjelvet. Det kan være eksplosjonen av en gigantisk nukle, eller to plater som rammer hverandre under jordens overflate. Imidlertid genererer både eksplosjoner og jordskjelv P-bølger, så for å finne ut hvilken er hvilken, må du gå et skritt videre og se på "S-bølgen" eller som følger den. S-bølgen, eller "sekundærbølge" skyldes ofte "skjærbevegelse", eller når partikler beveger seg opp og ned i forhold til P-bølgen som jorden fortsetter å bevege seg som følge av den første hendelsen.

"Nøkkelen er å bruke denne p-bølge og s-bølge differensiering" sier Kim. "Hvis det er en eksplosjon, får du en veldig dominerende p-bølge og en veldig svak s-bølge. Hvis det er et jordskjelv, har du en veldig sterk s-bølge og en veldig svak p-bølge."

Dette viktige forholdet mellom disse bølgene kalles P / S spektralforholdet. Dette har eksistert i flere tiår, men Kim kunne bruke denne metriske i en serie av mer kompliserte modeller som belyser hver komponent av hver tremor i detalj. Da han gjorde dette, fant han at P / S-bølgene for disse tremorene så mye mer som jordskjelv enn eksplosjoner.

Schaff legger til at denne analysen alene ikke var helt tilstrekkelig. Han introduserte også en metode for beregninger som visuelt sammenligner bølgeformene for hver hendelse til tidligere hendelser og beregner likheter. Han brukte denne metoden, kalt "waveform cross correlation" for å sjekke Kims arbeid og identifisere en begivenhet, kalt "hendelse 8" (6:13 den 9. desember 2017) som hadde stymied ham.

Begge forskerne mener nå at minst tre tremor som en gang ble klassifisert som eksplosjoner, faktisk var jordskjelv, inkludert to som fulgte den 3 september testen. Spesielt Schaffs papirhøydepunkter oppdaget 23. september klokka 8:29 UTC, og en annen 9. desember klokka 6:13 UTC, ellers kjent som "hendelse 8"

"Det har vært omtrent tre hendelser på Nordkoreas teststed som vi føler var feilklassifisert," sier Schaff. "Ingen metode er 100 prosent sikker, men kombinere de to metodene jeg kunne si med en veldig høy sannsynlighet for at disse var jordskjelv."

Konsekvensene av 3. september 2017

Heldigvis, disse resultatene antyder at Nord-Korea ikke prøver bomber så ofte som vi kanskje har trodd. Men disse forfatterne antyder at det fortsatt kan være noe som skjer under overflaten som følge av den 3. september eksplosjonen.

Ved hjelp av dataene gitt av Kim, var Schaff i stand til å oppdage at disse tremorene var gruppert langs en enhetlig sti. Der fant han ut at det som opprinnelig så ut som en tilfeldig spattering av eksplosjoner og jordskjelv over 5 kilometer, var faktisk klynget innenfor ca 700 meter av hverandre nær Nordkoreas kinesiske grense.

Kim foreslår at denne aktiviteten rundt feillinjen faktisk kan spores tilbake til den første eksplosjonen i september i fjor. "Det er ikke 100 prosent sikkert, men jeg tror på en eller annen måte at atomprøven var så stor at den utløste disse små seismiske hendelsene nord for området, sier han.

Dette vil garantere videre undersøkelse, men for nå ser det ut til at Nordkoreas testing har endret landskapet i det minste nær overflaten. I april annonserte Kim Jong-Un at de ville slutte å teste nukes i deres fjellrike skjult under Mt. Mantap. Denne testen forårsaket sannsynligvis at en rekke underjordiske tunneler skulle kollapse under fjellet. Men andre studier tyder på at denne fortsatte testingen også har blåst biter av Mt. Mantap til smithereens, noe som gjør det til et ikke-brukbart teststed.

Men skal de begynne å teste igjen, legger Schaff til at han er ivrig etter å fortsette prosjektet: "Det er hyggelig å jobbe med noe som påvirker verdens tilstand vi lever i," sier han. "Dette er mer enn bare kunnskap for kunnskapens skyld."