Alors que le président nord-coréen s'engage à « dénucléariser » la péninsule coréenne, une équipe internationale de scientifiques publie la vue la plus détaillée à ce jour du site du dernier et du plus grand essai nucléaire souterrain du pays le 3 septembre 2017.

La nouvelle image de la façon dont l'explosion a modifié la montagne au-dessus de la détonation met en évidence l'importance d'utiliser l'imagerie radar par satellite, appelé SAR (radar à ouverture synthétique), en plus des enregistrements sismiques pour surveiller plus précisément l'emplacement et le rendement des essais nucléaires en Corée du Nord et dans le monde.

Les chercheurs—Teng Wang, Qibin Shi, Shengji Wei et Sylvain Barbot de l'Université technologique de Nanyang à Singapour, Douglas Dreger et Roland Bürgmann de l'Université de Californie, Berkeley, Mehdi Nikkhoo du Centre de recherche allemand pour les géosciences à Potsdam, Mahdi Motagh de la Leibniz Universität Hannover, et Qi-Fu Chen de l'Académie chinoise des sciences à Pékin, publieront leurs résultats en ligne cette semaine avant leur publication dans la revue Science .

Cette explosion a eu lieu sous le mont Mantap sur le site d'essais nucléaires de Punggye-ri dans le nord du pays, secouant la région comme un tremblement de terre de magnitude 5,2. Sur la base des enregistrements sismiques des réseaux mondiaux et régionaux, et des mesures radar avant-après de la surface du sol à partir des satellites d'imagerie radar allemands TerraSAR-X et japonais ALOS-2, l'équipe a montré que l'explosion nucléaire souterraine a poussé la surface du mont Mantap vers l'extérieur jusqu'à 11 pieds (3,5 mètres) et a raccourci la montagne d'environ 20 pouces (0,5 mètre).

En modélisant l'événement sur un ordinateur, ils ont pu localiser l'emplacement de l'explosion, directement sous le sommet d'un kilomètre de haut, et sa profondeur, entre un quart et un tiers de mile (400-600 mètres) sous le sommet.

Ils ont également localisé plus précisément un autre événement sismique, ou réplique, qui s'est produit 8,5 minutes après l'explosion nucléaire, mettre quelque 2, 300 pieds (700 mètres) au sud de l'explosion de la bombe. Celle-ci se situe environ à mi-chemin entre le site de l'explosion nucléaire et l'entrée d'un tunnel d'accès et peut avoir été provoquée par l'effondrement d'une partie du tunnel ou d'une cavité restante d'une précédente explosion nucléaire.

« C'est la première fois que les déplacements de surface tridimensionnels complets associés à un essai nucléaire souterrain sont imagés et présentés au public, ", a déclaré l'auteur principal Teng Wang de l'Observatoire de la Terre de Singapour à l'Université technologique de Nanyang.

Mettre tout cela ensemble, les chercheurs estiment que l'essai nucléaire, Le sixième et le cinquième de la Corée du Nord à l'intérieur du mont Mantap, avait un rendement compris entre 120 et 300 kilotonnes, environ 10 fois la force de la bombe larguée par les États-Unis sur Hiroshima pendant la Seconde Guerre mondiale. Cela en fait soit un petit hydrogène, ou fusionner, bombe ou un gros atomique, ou fission, bombe.

Le nouveau scénario diffère des deux rapports de la semaine dernière, dont l'un a été accepté pour publication dans la revue Geophysical Research Letters, qui a localisé l'explosion à près d'un kilomètre au nord-ouest du site identifié dans le nouveau document, et a conclu que l'explosion a rendu la montagne entière impropre à de futurs essais nucléaires.

"Le SAR a vraiment un rôle unique à jouer dans la surveillance des explosions car il s'agit d'une imagerie directe de la surface du sol locale, contrairement à la sismologie, où vous apprenez la nature de la source en analysant les ondes rayonnant vers l'extérieur de l'événement à des stations éloignées, " dit Dreger, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l'UC Berkeley et membre du laboratoire sismologique de Berkeley. « SAR fournit une certaine mesure de la vérification au sol de l'emplacement de l'événement, une chose très difficile à atteindre. C'est la première fois que quelqu'un modélise la mécanique d'une explosion souterraine en utilisant ensemble des données satellitaires et sismiques."

"Contrairement à l'imagerie satellitaire d'imagerie optique standard, Le SAR peut être utilisé pour mesurer la déformation de la terre de jour comme de nuit et dans toutes les conditions météorologiques, " a ajouté Roland Bürgmann, collègue et co-auteur de Dreger, un professeur de science de la Terre et des planètes à l'UC Berkeley. "En suivant avec précision les décalages de pixels de l'image dans plusieurs directions, nous avons pu mesurer la déformation de surface tridimensionnelle complète du mont Mantap. "

Selon Dreger, les nouvelles informations suggèrent le scénario suivant :l'explosion s'est produite à plus d'un quart de mile (450 mètres) sous le sommet du mont Mantap, vaporiser la roche granitique dans une cavité d'environ 160 pieds (50 mètres) de diamètre et endommager un volume de roche d'environ 1, 000 pieds (300 mètres) de diamètre. L'explosion a probablement soulevé la montagne de six pieds (2 mètres) et l'a poussée vers l'extérieur jusqu'à 11 pieds (3-4 mètres), mais en quelques minutes, heures ou jours, la roche au-dessus de la cavité s'est effondrée pour former une dépression.

Huit minutes et demie après l'explosion de la bombe, une cavité souterraine voisine s'est effondrée, produisant la réplique de magnitude 4,5 avec les caractéristiques d'une implosion.

Ensuite, un volume beaucoup plus important de roche fracturée, peut-être 1 mile (1 à 2 kilomètres) de diamètre, compacté, provoquant l'affaissement de la montagne à environ 1,5 pied (0,5 mètre) plus bas qu'avant l'explosion.

"Il peut y avoir un compactage post-explosion continu à la montagne. Il faut du temps pour que ces processus sismiques se produisent, " Dreger a dit.

Bien qu'il soit possible de distinguer les explosions des tremblements de terre naturels en utilisant des formes d'onde sismiques, l'incertitude peut être grande, Dreger a dit. Les explosions déclenchent souvent des failles sismiques à proximité ou d'autres mouvements naturels de la roche qui font que les signaux sismiques ressemblent à des tremblements de terre, brouiller l'analyse. Les données SAR ont révélé que des contraintes supplémentaires dues au déplacement statique local peuvent aider à affiner la source.

"J'espère qu'en analysant conjointement les données géodésiques et sismiques, nous pourrons améliorer la discrimination entre tremblements de terre et explosions, et certainement aider à estimer le rendement d'une explosion et à améliorer notre estimation de la profondeur de la source, " Dreger a dit.

"Cette étude démontre la capacité de la télédétection spatiale à aider à caractériser de grands essais nucléaires souterrains, si seulement, à l'avenir, ", a déclaré Wang. "Alors que la surveillance des essais nucléaires clandestins repose sur un réseau sismique mondial, le potentiel de la surveillance spatiale a été sous-exploité. »