Za doniesieniami w tej sprawie stoją przedstawiciele Chińskiej Akademii Nauk, którzy przeanalizowali ponad dwa miliony zapisów trzęsień ziemi zebranych w latach 1990-2024. Wykorzystali do tego system głębokiego uczenia maszynowego, przeszkolony do wyszukiwania niezwykle słabych sygnałów sejsmicznych. Ostatecznie algorytm wykrył 174 929 wysokiej jakości sygnałów, ponad dziesięciokrotnie więcej niż wszystkie tego typu obserwacje zgromadzone we wcześniejszych badaniach.
To właśnie ogromna liczba nowych danych pozwoliła stworzyć znacznie dokładniejszą mapę najniższej części płaszcza Ziemi. Naukowcy zauważyli, iż niektóre struktury, które wcześniej wydawały się odizolowanymi punktami, mogą w rzeczywistości łączyć się w większe, rozległe pasma. Co ciekawe, uczeni od dawna wykorzystują trzęsienia ziemi jako naturalne źródło informacji o wnętrzu naszej planety. Fale sejsmiczne przemieszczają się przez kolejne warstwy Ziemi, a ich prędkość i kierunek zmieniają się w zależności od właściwości materiału, przez który przechodzą.
W najnowszym badaniu jego autorzy najwięcej uwagi poświęcili prekursorom fal PKP. Są to bardzo słabe sygnały pojawiające się krótko przed znacznie silniejszymi falami sejsmicznymi. Powstają, gdy fale napotykają niewielkie różnice w strukturze materiału znajdującego się w pobliżu granicy między płaszczem a jądrem. Problem w tym, że takie sygnały są niezwykle trudne do wychwycenia. Wcześniej naukowcy musieli w dużej mierze analizować zapisy sejsmiczne ręcznie. Przy milionach danych było to niezwykle czasochłonne i zwiększało ryzyko przeoczenia słabych sygnałów.
Sztuczna inteligencja pozwoliła znacząco przyspieszyć ten proces. Algorytm najpierw oceniał jakość zapisów i wyszukiwał potencjalne prekursory PKP. Następnie naukowcy ręcznie sprawdzali wyniki i korygowali błędy systemu. Poprawione dane ponownie trafiały do modelu, dzięki czemu sztuczna inteligencja mogła stopniowo coraz skuteczniej rozpoznawać interesujące sygnały.
Najbardziej interesującym rezultatem badań jest wskazanie sześciu regionów oznaczonych jako B1-B6. Zdaniem naukowców mogą one zawierać wcześniej nieudokumentowane niejednorodności w najniższej części płaszcza. Obszary te znajdują się między innymi pod wysokimi szerokościami Eurazji, Azją Centralną oraz południowym Atlantykiem. Nie chodzi jednak o ogromne puste przestrzenie czy jaskinie ukryte we wnętrzu planety. Naukowcy mówią o obszarach, w których skały mają inne właściwości fizyczne niż otaczający je materiał. Mogą one być pozostałościami fragmentów płyt tektonicznych, które weszły w głąb Ziemi podczas procesu subdukcji.
Czytaj też: Życie na Ziemi mogło powstać dwa razy! Rewolucja w rozumieniu ewolucji
Materiał przemieszczający się w ten sposób może przez miliony lat docierać aż do granicy płaszcza i jądra. Panują tam ekstremalne temperatury i ciśnienia, które mogą prowadzić do przemian minerałów, zmian chemicznych, a nawet częściowego topnienia skał. W rezultacie powstają obszary o właściwościach odmiennych od otaczającego płaszcza. Naukowcy przypuszczają, iż część odkrytych struktur może być tzw. skupiskami termochemicznymi. Ich powstanie mogło być związane z wielokrotnym zanurzaniem fragmentów płyt tektonicznych, lokalnym topnieniem oraz oddziaływaniem z ogromnymi strukturami znajdującymi się głęboko w płaszczu.
Źródło: JGR Solid Earth
