Se cree que Corea del Norte llevó a cabo una prueba de una bomba de hidrógeno. Las ondas sísmicas de choque de la prueba subterránea se sintieron en China y fueron detectadas rápidamente tanto por Corea del Sur como por Japón; ambos países confirmaron de forma independiente que se trataba de una prueba nuclear. Entonces, ¿qué puede revelar la ciencia sísmica sobre este tipo de pruebas?
¿Cuál es la historia del uso de técnicas sísmicas para vigilar las pruebas nucleares?
El uso de la llamada «sismología forense» para detectar e identificar pruebas nucleares se remonta casi al nacimiento de las propias armas nucleares. En 1946, Estados Unidos llevó a cabo la primera prueba submarina de una bomba nuclear en el atolón Bikini del océano Pacífico. Los sismómetros de todo el mundo registraron las ondas de choque provocadas por la enorme explosión, y los científicos se dieron cuenta de que la sismología podía servir para vigilar este tipo de pruebas.
En 1963, en plena Guerra Fría, las pruebas nucleares pasaron a realizarse bajo tierra. Las ondas sísmicas de las pruebas subterráneas son más difíciles de detectar, porque las vibraciones que se sienten a distancias tan grandes son muy pequeñas: apenas una millonésima de centímetro.
Para medir las ondas de las pruebas subterráneas, los científicos desarrollaron instrumentos sismométricos más sensibles y comenzaron a instalar redes sísmicas, en las que se despliegan varios sismómetros a pocos kilómetros unos de otros. Una red sísmica permite detectar mejor las pequeñas vibraciones procedentes de una fuente determinada que un solo sismómetro, y también puede ayudar a determinar con mayor precisión de dónde proceden las ondas.
En 1996, se abrió a la firma el Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (TPCE), cuyo objetivo era prohibir todas las explosiones nucleares. Para hacer cumplir este tratado, la Organización del TPCE, con sede en Viena, está estableciendo un Sistema Internacional de Vigilancia con más de 50 estaciones de vigilancia sísmica para detectar pruebas nucleares en cualquier lugar de la Tierra.
Este sistema no utiliza únicamente sismómetros. Los instrumentos de infrasonido captan ondas sonoras de muy baja frecuencia, inaudibles para el oído humano, generadas por posibles explosiones nucleares en la atmósfera; los instrumentos hidroacústicos captan ondas sonoras que recorren grandes distancias por los océanos y que generan las explosiones submarinas, y los detectores de radionúclidos «olfatean» los gases radiactivos liberados desde un lugar de pruebas nucleares.
¿Qué buscan los sistemas de vigilancia sísmica?
Cualquier tipo de terremoto o explosión, natural o provocado por el ser humano, produce distintos tipos de ondas de choque que recorren la Tierra y pueden ser detectadas por sismómetros, capaces de medir movimientos muy pequeños del suelo. Las primeras en llegar son las ondas primarias (ondas P), seguidas de las ondas secundarias (ondas S), que se propagan a gran profundidad por la Tierra. Después llegan las ondas superficiales, más lentas, que causan las mayores sacudidas en la superficie porque solo se desplazan cerca de ella.
Los sismómetros utilizan las diferencias en los tiempos de llegada de los distintos tipos de ondas para determinar a qué distancia se produjo un terremoto o una explosión y a qué profundidad se encontraba su origen. También pueden medir la potencia del terremoto (su magnitud).
¿Cómo distinguen los sismólogos una explosión de un terremoto?
Hay varias formas de hacerlo. Una consiste en medir la profundidad a la que se produjo el terremoto. Incluso con la tecnología de perforación moderna, solo es posible colocar un artefacto nuclear a unos pocos kilómetros bajo tierra; si un terremoto se produce a más de 10 km de profundidad, podemos tener la certeza de que no se trata de una explosión nuclear.
Los estudios de las numerosas pruebas nucleares realizadas durante la Guerra Fría muestran que, en comparación con los terremotos, las explosiones generan ondas P más grandes que las ondas S. Las explosiones también generan ondas superficiales proporcionalmente más pequeñas que las ondas P. Por ello, los sismólogos pueden comparar el tamaño de los distintos tipos de ondas para tratar de determinar si proceden de una explosión o de un terremoto natural.
En casos como el de Corea del Norte, que ha llevado a cabo una serie de pruebas nucleares desde 2006, podemos comparar directamente la forma de las ondas registradas en cada prueba. Como todas se realizaron en lugares separados por pocos kilómetros, las ondas tienen una forma similar y solo difieren en magnitud.
¿Qué puede revelar la sismología sobre la prueba más reciente?
Los datos sismológicos pueden indicar si hubo una explosión, pero no si la causó una ojiva nuclear o explosivos convencionales. Para confirmar definitivamente que una explosión fue nuclear, debemos recurrir a la vigilancia de radionúclidos o a experimentos en el propio lugar de la prueba.
Del mismo modo, no podemos distinguir de forma explícita entre una bomba nuclear de fisión y una bomba de hidrógeno termonuclear, ni determinar si una bomba es lo bastante pequeña como para montarla en un misil, como afirma el Gobierno de Corea del Norte.
Los datos pueden darnos una idea del tamaño de la explosión. No es sencillo, porque la magnitud de las ondas sísmicas y su relación con la potencia explosiva de la bomba dependen en gran medida del lugar exacto de la prueba y de la profundidad a la que se realizó. Pero, en el caso de esta última prueba, podemos comparar directamente la magnitud con la de pruebas anteriores de Corea del Norte.
Esta última explosión es considerablemente más potente que la prueba anterior de Corea del Norte, realizada en septiembre de 2016; el centro noruego de vigilancia sísmica NORSAR estima que la explosión equivalió a 120 kilotones de TNT. A modo de comparación, las bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki en 1945 tuvieron una potencia de 15 y 20 kilotones, respectivamente.
¿Qué fiabilidad tiene la tecnología?
A pesar de las salvedades anteriores, la mayor sensibilidad de los instrumentos disponibles y el aumento del número de estaciones de vigilancia han permitido establecer una red muy fiable para detectar pruebas nucleares en cualquier lugar del planeta.
Aunque el Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares no está en vigor, los conocimientos científicos de quienes investigan estos sucesos siguen mejorando. El hecho de que los organismos de vigilancia de Japón y Corea del Sur confirmaran esta última prueba en cuestión de horas demuestra lo eficaz que puede ser el sistema.
