Jordbävningsstudie avslöjar konsekvenser av Nordkoreas kärnprov

Den 3 september 2017 testade Nordkorea en kärnvapen 17 gånger större än den som planerade Hiroshima och skickade ripplar av alarm över hela världen. Mer än bara höja ögonbrynen hos politiska beslutsfattare plockade blast också intresse för experter vid Columbia University's Lamont Doherty Earth Observatory, som visar i ett nytt papper att det i september i september kärnprov kan vara ansvarig för upp till 13 efterskalningar under det senaste året.

Även om det fortfarande är osannolikt att ett kärnvapentest kan orsaka en massiv jordbävning, släppte forskarna i Columbia två papper som visar att 13 högfrekventa tremor identifierades som har rest genom Nordkorea efter septembertestet. De tidigaste rumblingarna inträffade bara åtta minuter efter det inledande kärnvapentestet (ingår inte i efterklockstalet) men följdes senare av två senare senare den månaden och en annan den 12 oktober. I december fanns fem ytterligare, och de fortsatte till 2018, med fyra i februari och slutligen en den 22 april.

Men frågan, förklarar Won Young Kim, Ph.D, ledande författare av titeln Identifiering av seismiska händelser på och nära norra koreanska testplatsen Efter underjordisk kärnprovsexplosion av den 23 september 2017, är att medan världen visste att dessa tremor existerade, var de inte säkra exakt varför de hände. Vid den tidpunkten identifierade någon analys dessa tremor som bevis för att Nordkorea testade mer nukes i mindre skala.

"Nordkorea har genomfört sex kärnprov, men den senaste var enorm. Det är vad vi har analyserat signalerna från., Säger Kim Omvänd "Frågan var var explosioner eller var de jordbävningar?"

Kims papper, publicerad Journal of Seismological Letters i samband med en annan författad av associerad forskningsprofessor vid Columbia David Shaff, Ph.D., föreslår att inte bara är inte bara dessa tremor faktiskt jordbävningar, de är tätt grupperade längs en fellinje där det sannolikt kommer att bli fler händelser som dem i framtiden.

Bomb eller jordbävning?

För att försöka ta reda på om dessa skakningar var organiska eller resultatet av kärnprovning, analyserade Kim två stora wavetyper som hittades i geologiska data. När jorden skakar på grund av en explosion eller inte, kallas den första rumpan att rulla av, en "P-våg" eller primärvåg, för det är vanligtvis den första vågen som tas upp av övervakningsstationer, reser runt 6 kilometer per sekund.

P-vågan, Kim förklarar, Detta skapas vanligtvis av vilken traumatisk händelse som faktiskt orsakade jordbävningen. Det kan vara explosionen av en jätte nyckel eller två plattor som träffar varandra under jordens yta. Både explosioner och jordbävningar genererar emellertid P-vågor, så för att ta reda på vilken som är vilken du måste gå ett steg längre och titta på "S-våg" eller som följer den. S-våg eller sekundärvåg orsakas ofta av "skjuvrörelse" eller när partiklar rör sig upp och ner i förhållande till P-vågan, eftersom jorden fortsätter att röra sig som följd av den första händelsen.

"Nyckeln är att använda denna p-våg och s-vågdifferentiering", säger Kim. "Om det är en explosion får du en mycket dominerande p-våg och en mycket svag s-våg. Om det är en jordbävning, har du en mycket stark s-våg och en mycket svag p-våg."

Denna nyckelförhållande mellan dessa vågor kallas P / S spektralförhållandet. Detta har funnits i årtionden, men Kim kunde använda denna mätning i en serie mer komplicerade modeller som belyser varje komponent av varje tremor i detalj. När han gjorde det såg han att P / S-vågorna för dessa tremor såg mycket mer ut som jordbävningar än explosioner.

Schaff tillägger att denna analys ensam inte var helt tillräcklig. Han introducerade också en beräkningsmetod som visuellt jämför vågformerna för varje händelse till tidigare händelser och beräknar deras likheter. Han använde denna metod, kallad "waveform cross correlation" för att kontrollera Kims arbete och identifiera en händelse, kallad "händelse 8" (6:13 den 9 december 2017) som hade stymied honom.

Båda forskarna tror nu att minst tre tremor som en gång klassificerades som explosioner var faktiskt jordbävningar, inklusive två som följde det 3 september-testet. I synnerhet Schaffs pappershöjdpunkter upptäcktes den 23 september kl 08:29 UTC och en annan den 9 december kl 6:13 UTC, annars känd som "händelse 8"

"Det har funnits tre händelser på Nordkoreas testwebbplats som vi anser vara felklassificerade", säger Schaff. "Ingen metod är 100 procent säker, men att kombinera de två metoderna kunde jag säga med mycket hög sannolikhet för säkerheten att dessa var jordbävningar."

Konsekvenserna av 3 september 2017

Lyckligtvis föreslår dessa resultat att Nordkorea inte testar bomber så ofta som vi kanske trodde. Men dessa författare föreslår att det fortfarande kan vara något som händer under ytan som ett resultat av den 3 september explosionen.

Med hjälp av data som tillhandahållits av Kim kunde Schaff finna att dessa tremor var sammanslagna längs en enhetlig väg. Där fann han att det som ursprungligen såg ut som en slumpmässig sprängning av explosioner och jordbävningar över 5 kilometer, var faktiskt kluster inom cirka 700 meter av varandra i närheten av Nordkoreas kinesiska gräns.

Kim föreslår att denna aktivitet runt fellinjen faktiskt kan spåras tillbaka till den första explosionen i september förra året. "Det är inte 100 procent säkert, men jag tror på något sätt att kärnvapentestet var så stort att det utlöste dessa små seismiska händelser i norra delen av området", säger han.

Detta kommer att motivera ytterligare utredning, men för närvarande verkar det som att Nordkoreas testning har ändrade landskapet åtminstone nära ytan.I april meddelade Kim Jong-Un att de skulle sluta testa nukes i deras bergiga gömställe under Mt. Mantap. Det testet orsakade sannolikt ett antal av sina underjordiska tunnlar att kollapsa under berget. Men andra studier tyder på att denna fortsatta testning också har blåst bitar av Mt. Mantap till smithereens, vilket gör det till en oanvändbar testplats.

Men om de ska börja prova igen, tillägger Schaff att han är angelägen om att fortsätta projektet: "Det är trevligt att jobba med något som påverkar världens tillstånd vi lever i", säger han. "Det här är mer än bara kunskap för kunskapens skull."