Las explosiones submarinas detonadas por la Marina de los EE. UU. Para probar la solidez de los cascos de los barcos han brindado a los sismólogos una oportunidad de prueba propia:¿cuánto podemos saber sobre una explosión submarina a partir de los datos sísmicos y acústicos que genera?

En un estudio publicado en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América , un equipo de investigadores dirigido por Ross Heyburn de AWE Blacknest en el Reino Unido comparó los datos de "verdad sobre el terreno" disponibles de la Marina en la ubicación, tamaño y profundidad de estas detonaciones a estimaciones obtenidas de estaciones sísmicas y sensores hidroacústicos.

Las explosiones realizadas frente a la costa de Florida ofrecen la oportunidad de probar las capacidades del Sistema de Monitoreo Internacional (IMS) de la Organización del Tratado de Prohibición Completa de Pruebas, desplegado para detectar explosiones secretas de pruebas nucleares, dicen los autores.

"Las explosiones submarinas de este tamaño en las que se dispone de datos reales sobre el terreno son bastante raras, ", dijo Heyburn. Las estaciones IMS" registran señales de muchos eventos submarinos, ambos de origen natural, como terremotos, y hecho por el hombre, como encuestas con pistolas de aire. Sin embargo, A menudo, no se dispone de datos reales de las fuentes creadas por el hombre, y por lo general, las explosiones submarinas observadas son mucho más pequeñas que las explosiones de Florida ".

Las pruebas de explosión de la Marina se llevaron a cabo en 2001, 2008 y 2016 dentro del área de pruebas de Mayport de la Marina, ubicado a 120 kilómetros de la costa de Jacksonville, Florida. Los experimentos probaron la integridad del casco de los barcos de combate cercanos a la costa, el USS Jackson, el USS Milwaukee, el USS Winston Churchill y el USS Mesa Verde. Durante los experimentos, 10, Se remolcaron explosiones químicas de 000 libras detrás de un barco que navegaba junto a los barcos de combate, para probar cómo respondieron los cascos de los barcos de combate a las ondas de choque producidas por detonaciones cercanas equivalentes a un peso de carga de TNT de aproximadamente 6759 kilogramos.

Las explosiones no son del tamaño de una explosión de prueba nuclear, pero son mucho más grandes que muchas de las otras explosiones submarinas que están disponibles para estudiar, explicó Heyburn. "Las explosiones descritas en el documento son mucho más pequeñas que una explosión de prueba nuclear típica que suele ser del orden de kilotones en peso de carga equivalente de TNT, ", dijo." A modo de comparación, las minas navales y las cargas de profundidad antisubmarinas suelen contener cargas explosivas con pesos de carga equivalentes a TNT del orden de cientos de kilogramos ".

Heyburn y sus colegas analizaron los datos de las explosiones recopilados por las estaciones sísmicas del IMS en todo el mundo y de una estación de hidrófonos cerca de la Isla Ascensión en el Océano Atlántico Sur para las pruebas en 2008 y 2016. Los investigadores utilizaron los datos de ubicación proporcionados por la Marina para varios de las explosiones como una forma de mejorar la precisión de los cálculos utilizados para señalar el epicentro de las explosiones sin datos disponibles sobre el terreno.

Investigaciones anteriores sobre detonaciones en el Mar Muerto y otros sitios de prueba submarinos han demostrado que existe una relación entre la magnitud local de una explosión y su peso de carga. Después de tener en cuenta la salinidad del agua de mar cerca de Florida, Heyburn y sus colegas pudieron modificar los cálculos del Mar Muerto para estimar los pesos de carga de la Marina a partir de estimaciones publicadas de la magnitud local de las explosiones.

Las explosiones submarinas también producen características sísmicas únicas que pueden usarse para identificar la fuente. Una característica tan notable es el pulso de burbuja, el pulso bajo el agua generado por la burbuja de gas creada por la explosión a medida que se expande y se contrae. Los investigadores pudieron identificar el pulso de la burbuja en los registros sísmicos, confirmando que las señales sísmicas fueron el resultado de una explosión submarina.

El pulso de la burbuja no se observó con tanta claridad en la estación de hidrófonos de la isla Ascensión, y Heyburn y sus colegas sugieren que las aguas poco profundas de la costa de Florida pueden haber distorsionado las señales hidroacústicas de la explosión. "Esto demostró que tanto los datos sísmicos como los hidroacústicos pueden ser importantes al analizar señales de explosiones submarinas, "dijo Heyburn.