Test nucleare in Corea del Nord: come si distingue un terremoto naturale da un’esplosione sotterranea?

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Ieri la Corea del Nord ha eseguito un nuovo test nucleare sotterraneo, il quinto della sua storia. L’esplosione, potentissima, ha causato un sisma che è stato rilevato dai sismografi statunitensi e quantificato con una magnitudo di 5,3 Richter.

Le esplosioni nucleari sotterranee liberano infatti una enorme quantità di energia. Attorno al punto di deflagrazione si generano pressioni fortissime e temperature dell’ordine dei milioni di gradi, mentre l’onda d’urto provoca la frantumazione delle rocce in una fascia più o meno concentrica. Queste esplosioni tremende provocano quindi, come i terremoti, delle onde elastiche, registrabili dai sismografi di tutto il mondo.

Nel mondo avvengono però ogni giorno decine e decine di terremoti, come si può distinguere quelli naturali da quelli provocati attraverso esplosioni nucleari?

Esistono delle differenze, e da queste differenze si risale al tipo di causa: per esempio nelle esplosioni nucleari non essendovi slittamento di faglie, le onde P (cioè il tipo di onde sismiche di compressione-dilatazione che arrivano per prime intorno all’epicentro) hanno sempre una prima fase caratterizzata da movimento compressivo e si propagano attorno al punto d’esplosione in modo radiale, in tutte le direzioni. Quindi qualsiasi sismografo intorno alla zona dell’esplosione rileva che la prima onda P ad arrivare è di compressione.

fig1Quando avvengono terremoti naturali invece, la prima oscillazione di onda P rilevata dai sismografi intorno all’epicentro può essere o di compressione o di dilatazione, a seconda del punto in cui il sismografo si trova. Le onde P infatti, in quel caso, non si propagano in modo radiale attorno al punto di rottura.

Inoltre le esplosioni sotterranee causano terremoti che hanno come sorgente un solo punto (quello dell’esplosione), mentre i terremoti naturali vengono causati da faglie, cioè fratture della crosta terrestre lunghe anche decine di chilometri. In sostanza le onde generate da una esplosione nucleare sono più “ordinate”, si irraggiano a partire da un punto e si comportano in modo omogeneo, mentre un sisma naturale produce uno spettro di onde e deformazioni molto più complesso.

Un altro elemento utile a capire se si tratta di terremoto naturale o esplosione artificiale è la profondità dell’ipocentro: se superficiale, come accaduto nel caso della bomba fatta esplodere ieri (profondità 0 km) è quasi certo che non si tratta di una rottura di faglia. I terremoti naturali invece hanno ipocentri che, anche se superficiali, sono sempre ad almeno 1 km o 2 dalla superficie.

Proprio controllando tutti questi fattori dal 1963 e per tutta la guerra fredda, USA e URSS si sono tenuti d’occhio a vicenda: le due super-potenze di allora infatti, avevano deciso di effettuare a partire dal 1963 soprattutto test atomici sotterranei, per evitare di contaminare il mondo coi loro continui esperimenti in superficie.
Per sapere quando e come il nemico stava eseguendo un test, furono monitorati quotidianamente i terremoti rilevati dai sismografi. Si distingueva nel modo appena descritto quelli naturali da quelli causati da test.