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

La nueva imagen de cómo la explosión alteró la montaña por encima de la detonación resalta la importancia de usar imágenes de radar satelital, llamadas SAR (radar de apertura sintética), además de grabaciones sísmicas para monitorizar con mayor precisión la ubicación y el rendimiento de las pruebas nucleares en Corea del Norte y alrededor del mundo. Según estas imágenes, el monte Mantap se desplazó más de tres metros hacia afuera.

Los investigadores –Teng Wang, Qibin Shi, Shengji Wei y Sylvain Barbot de la Universidad Tecnológica de Nanyang, en Singapur; Douglas Dreger y Roland Bürgmann, de la Universidad de California, Berkeley, Estados Unidos; Mehdi Nikkhoo, del Centro de Investigación Alemana para las Geociencias en Potsdam, Alemania; Mahdi Motagh de la 'Leibniz Universität Hannover', en Alemania, y Qi-Fu Chen de la Academia de Ciencias de China en Beijing, China– informan sobre sus resultados en la edición digital de esta semana de la revista Science.

Esa explosión ocurrió bajo el monte Mantap en el sitio de prueba nuclear Punggye-ri en el norte del país, temblando 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 hasta 11 pies (3,5 metros) y dejó la montaña aproximadamente 20 pulgadas (0,5 metros) más baja. Airbus, el fabricante del satélite ha facilitado las imágenes.


Prueba nuclear de 120 a 300 kilotones

Al modelar el evento en un ordenador, los investigadores 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.

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

Una fuerza 10 veces superior a la de Hiroshima

Juntando todo esto, los investigadores estiman que la prueba nuclear, la sexta de Corea del Norte y la quinta dentro del monte Mantap, tuvo un rendimiento de entre 120 y 300 kilotones, aproximadamente 10 veces la fuerza de la bomba lanzada por 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 hechos públicos 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 dejó toda la montaña no apta para futuras pruebas nucleares.

"SAR realmente tiene un rol único en la monitorización 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 –Dreger, catedrático de Ciencias Terrestres y Planetarias de UC Berkeley y miembro del Laboratorio Sismológico de Berkeley, en Estados Unidos–. El SAR proporciona cierta medida de verificación en el terreno de la ubicación del evento, algo muy difícil de alcanzar. Esta es la primera vez que alguien realmente ha modelado los mecanismos de una explosión subterránea utilizando datos satelitales y sísmicos".

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

Según Dreger, la nueva información sugiere el siguiente escenario: la explosión ocurrió a más de un cuarto de milla (450 metros) 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 derrumbó, 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. Lleva tiempo que ocurran estos procesos sísmicos", afirma Dreger.

Aunque es posible discriminar las explosiones de los terremotos naturales utilizando formas de onda sísmicas, la incertidumbre puede ser grande, añade 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, seamos 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", afirma Dreger.

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