Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore han calculado los tensores de momento para 130 explosiones de prueba nucleares subterráneas y 10 explosiones químicas que han tenido lugar en el sitio de pruebas de Seguridad Nacional de Nevada.

A menudo representado gráficamente para parecerse a una "pelota de playa rayada, Los "tensores de momento" son esencialmente un concepto matemático que se utiliza para describir las fuerzas que impulsan los terremotos, "dijo Andrea Chiang, coautor del nuevo estudio publicado en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América .

En lugar de las fuerzas a lo largo de una falla sísmica, las soluciones de tensor de momento calculadas por Chiang y Michael Pasyanos representan las fuerzas de implosión, explosión y colapso que ocurrió durante las pruebas subterráneas. Estos cálculos, los investigadores muestran, se puede utilizar para distinguir explosiones de terremotos, y estimar el rendimiento de las explosiones.

Pasyanos y Chiang dijeron que la compilación de una extensa base de datos de soluciones de tensor de momento para este conjunto único de explosiones cuidadosamente documentadas será útil para los investigadores encargados del monitoreo de explosiones. Su conjunto de datos refleja explosiones nucleares en el sitio desde 1970 hasta 1992, y explosiones químicas de 1993 a 2019.

"Debido a la moratoria de los ensayos nucleares, es más importante que nunca realizar análisis de datos heredados, ", dijo Pasyanos." Esperamos que este conjunto de datos pueda ser utilizado por otros miembros de la comunidad para probar, validar y mejorar métodos ".

En el pasado, Las soluciones de tensor de momento fueron menos útiles para el monitoreo de explosiones que el análisis de terremotos debido a las suposiciones hechas en las ecuaciones, como ignorar cualquier cambio de volumen durante el evento, que eludían la importante física de las explosiones. Más recientemente, el trabajo de Chiang y otros ha refinado estas ecuaciones para incluir este tipo de variable.

En algunas pruebas preliminares, los investigadores pudieron utilizar aspectos de las soluciones de tensores de momento de Nevada para clasificar los eventos sísmicos como terremotos o explosiones. También probaron si el momento, una combinación de fuerza, el deslizamiento y el área de ruptura de la falla que los sismólogos usan para determinar el tamaño del terremoto, podrían usarse para determinar el rendimiento de una explosión.

"Como comunidad, sentimos que el momento y la magnitud del momento es una especie de parámetro de cuantificación mejor para un terremoto, por ejemplo, entonces la pregunta natural es, ¿También es mejor para la estimación de rendimiento? ”, dijo Pasyanos.

El estudio sugiere que el momento no siempre se traduce directamente en rendimiento, pero se complica por el tipo de roca que rodea la explosión, como también han indicado estudios anteriores.

"Si la explosión ocurre en una roca fuerte, que se acoplará bien y producirá un momento sísmico alto, "Explicó Pasyanos." Si es en roca débil, la explosión del mismo tamaño se acoplaría mal, y obtendría un momento sísmico más pequeño por el mismo rendimiento ".

Las grabaciones de explosiones de Nevada son una mezcla de datos analógicos y digitales, y el estudio destaca la importancia de preservar los conjuntos de datos sísmicos para análisis futuros, señalan los investigadores. En muchos casos, puede ser una carrera contrarreloj preservar datos en medios que se están deteriorando físicamente o que ya no se pueden leer con las tecnologías actuales, o un esfuerzo que requiere mucho tiempo para leer y digitalizar registros en papel.

Chiang también destacó la importancia de las personas que trabajaban en redes sísmicas, y los detalles que pueden aportar sobre las estaciones e instrumentos, al analizar los registros sísmicos pasados. "También es importante preservar sus conocimientos, " ella dijo.