Spostamenti 3-D derivati da immagini radar con frecce che indicano orizzontale, colore che indica i movimenti verticali che attraversano l'esplosione e circa 1 settimana di deformazione aggiuntiva. Il contorno nero derivato dalla perdita di coerenza di ALOS-2 indica il notevole disturbo superficiale e gli ampi gradienti di spostamento causati dall'esplosione su un'area di circa 9 chilometri quadrati. Le sottili linee grigie sono contorni topografici a intervalli di 100 metri. Il quadrato rosso nel riquadro in alto a destra mostra la posizione del Monte Mantap in Corea del Nord. Le stelle rosse indicano le posizioni dei precedenti test di bombe nucleari. I palloni da spiaggia mostrano luoghi e meccanismi focali degli eventi Mw 5.24 e Mw 4.47 del 3 settembre, Credito 2017:Osservatorio della Terra di Singapore, Università tecnologica di Nanyang
Mentre il presidente della Corea del Nord si impegna a "denuclearizzare" la penisola coreana, un team internazionale di scienziati sta pubblicando la vista più dettagliata finora del sito dell'ultimo e più grande test nucleare sotterraneo del paese il 3 settembre, 2017.
La nuova immagine di come l'esplosione ha alterato la montagna sopra la detonazione evidenzia l'importanza dell'utilizzo di immagini radar satellitari, chiamato SAR (radar ad apertura sintetica), oltre alle registrazioni sismiche per monitorare più precisamente la posizione e la resa dei test nucleari in Corea del Nord e in tutto il mondo.
I ricercatori—Teng Wang, Qibin Shi, Shengji Wei e Sylvain Barbot della Nanyang Technological University di Singapore, Douglas Dreger e Roland Bürgmann dell'Università della California, Berkeley, Mehdi Nikkhoo del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze di Potsdam, Mahdi Motagh della Leibniz Universität Hannover, e Qi-Fu Chen dell'Accademia cinese delle scienze di Pechino, riferiranno i loro risultati online questa settimana prima della pubblicazione sulla rivista Scienza .
Quell'esplosione è avvenuta sotto il monte Mantap nel sito di test nucleari di Punggye-ri nel nord del paese, scuotendo l'area come un terremoto di magnitudo 5,2. Sulla base delle registrazioni sismiche delle reti globali e regionali, e misurazioni radar prima e dopo della superficie terrestre dai satelliti di imaging radar TerraSAR-X della Germania e ALOS-2 del Giappone, il team ha dimostrato che l'esplosione nucleare sotterranea ha spinto la superficie del monte Mantap verso l'esterno di ben 3,5 metri e ha lasciato la montagna più corta di circa 0,5 metri.
Modellando l'evento su un computer, sono stati in grado di individuare il luogo dell'esplosione, direttamente sotto la vetta alta un miglio, e la sua profondità, tra un quarto e un terzo di miglio (400-600 metri) sotto la vetta.
Hanno anche localizzato più precisamente un altro evento sismico, o scossa di assestamento, che si è verificato 8,5 minuti dopo l'esplosione nucleare, mettendone circa 2, 300 piedi (700 metri) a sud dell'esplosione della bomba. Si trova circa a metà strada tra il luogo della detonazione nucleare e l'ingresso di un tunnel di accesso e potrebbe essere stato causato dal crollo di parte del tunnel o di una cavità residua di una precedente esplosione nucleare.
"Questa è la prima volta che gli spostamenti superficiali tridimensionali completi associati a un test nucleare sotterraneo sono stati ripresi e presentati al pubblico, ", ha affermato l'autore principale Teng Wang dell'Osservatorio della Terra di Singapore presso la Nanyang Technological University.
Mettendo insieme tutto questo, i ricercatori stimano che il test nucleare, Il sesto e il quinto della Corea del Nord all'interno del Monte Mantap, aveva una resa tra i 120 e i 300 chilotoni, circa 10 volte la forza della bomba sganciata dagli Stati Uniti su Hiroshima durante la seconda guerra mondiale. Questo lo rende o un piccolo idrogeno, o fusione, bomba o un grande atomico, o fissione, bomba.
Il nuovo scenario differisce da due rapporti della scorsa settimana, uno dei quali è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Geophysical Research Letters, che ha individuato l'esplosione quasi un chilometro a nord-ovest del sito identificato nel nuovo documento, e ha concluso che l'esplosione ha reso l'intera montagna inadatta a futuri test nucleari.
"Il SAR ha davvero un ruolo unico da svolgere nel monitoraggio delle esplosioni perché è l'imaging diretto della superficie terrestre locale, a differenza della sismologia, dove impari la natura della sorgente analizzando le onde che si irradiano verso l'esterno dall'evento in stazioni lontane, " ha detto Drager, un professore di scienze della terra e planetarie all'Università di Berkeley e membro del Berkeley Sismological Laboratory. "SAR fornisce una certa misura di verità sul terreno del luogo dell'evento, una cosa molto difficile da raggiungere. Questa è la prima volta che qualcuno ha effettivamente modellato la meccanica di un'esplosione sotterranea utilizzando dati satellitari e sismici insieme".
"Al contrario delle immagini satellitari di imaging ottico standard, SAR può essere utilizzato per misurare la deformazione della terra giorno e notte e in tutte le condizioni atmosferiche, " ha aggiunto il collega e coautore di Dreger Roland Bürgmann, un professore di scienze della terra e planetarie all'Università di Berkeley. "Tracciando con precisione gli offset dei pixel dell'immagine in più direzioni, siamo stati in grado di misurare l'intera deformazione tridimensionale della superficie del monte Mantap."
Secondo Drager, le nuove informazioni suggeriscono il seguente scenario:l'esplosione è avvenuta più di un quarto di miglio (450 metri) sotto la vetta del monte Mantap, vaporizzare roccia granitica all'interno di una cavità di circa 160 piedi (50 metri) di diametro e danneggiare un volume di roccia di circa 1, 000 piedi (300 metri) di diametro. L'esplosione probabilmente ha sollevato la montagna di sei piedi (2 metri) e l'ha spinta verso l'esterno fino a 11 piedi (3-4 metri), anche se in pochi minuti, ore o giorni la roccia sopra la cavità crollava formando una depressione.
Otto minuti e mezzo dopo l'esplosione della bomba, una cavità sotterranea vicina è crollata, producendo la scossa di assestamento di magnitudo 4.5 con le caratteristiche di un'implosione.
Successivamente, un volume molto più grande di roccia fratturata, forse 1 miglio (1-2 chilometri) di diametro, compatto, causando il cedimento della montagna a circa 1,5 piedi (0,5 metri) più in basso rispetto a prima dell'esplosione.
"Potrebbe esserci una continua compattazione post-esplosione sulla montagna. Ci vuole tempo perché si verifichino questi processi asismici, " ha detto Drager.
Sebbene sia possibile discriminare le esplosioni dai terremoti naturali utilizzando forme d'onda sismiche, l'incertezza può essere grande, ha detto Drager. Le esplosioni spesso innescano faglie sismiche vicine o altri movimenti rocciosi naturali che fanno sembrare i segnali sismici simili a quelli di un terremoto, confondere l'analisi. I dati SAR hanno rivelato che ulteriori vincoli derivanti dallo spostamento statico locale possono aiutare a restringere la fonte.
"Spero che, analizzando congiuntamente i dati geodetici e sismici, saremo in grado di migliorare la discriminazione tra terremoti ed esplosioni, e certamente aiuta a stimare la resa di un'esplosione e a migliorare la nostra stima della profondità della sorgente, " ha detto Drager.
"Questo studio dimostra la capacità del telerilevamento spaziale di aiutare a caratterizzare i grandi test nucleari sotterranei, se del caso, nel futuro, "Ha detto Wang. "Mentre la sorveglianza dei test nucleari clandestini si basa su una rete sismica globale, il potenziale del monitoraggio spaziale è stato sottoutilizzato".
