Шест мистериозни структури намериха учените дълбоко под краката ни

Представи си следното.

На около 2900 километра под повърхността има граница — там, където външното ядро на Земята среща долната мантия. Човечеството никога не е стигало дори близо дотам. Най-дълбокият сондаж, който сме направили, е около 12 километра. Тази граница е почти 300 пъти по-навътре.

И ето какво откриха учените: шест огромни структури, за които никой не е знаел.

Какво точно са открили?

Екип изследователи публикува резултати в списание Journal of Geophysical Research. Те описват шест неизвестни досега нередности точно на границата между ядрото и мантията.

Тези неща не са малки. Някои от тях са като големи мехурчета — вероятно парчета от древни тектонски плочи, потънали дълбоко в Земята, частично стопени и заседнали на тази гореща граница. Други може да са области с много различна химия от заобикалящата ги мантия.

Важното е, че никой не знае със сигурност какво представляват. И точно това ги прави толкова вълнуващи.

Защо ги открихме чак сега?

Учените не са ги открили чрез сондиране (очевидно) и дори не са измислили нова технология. Вместо това са използвали изкуствен интелект, за да слушат земетресенията по-внимателно.

Когато стане силно земетресение, то изпраща сеизмични вълни през планетата — като звук, който преминава през камбана. Тези вълни преминават през различни слоеве и носят информация за това, през което са минали.

Проблемът? Част от тези сигнали са изключително слаби — толкова тихи, че се губят в фоновия шум на нашата сеизмично активна планета. Да ги засичаш ръчно, един по един, би отнело безкрайно много време.

Затова екипът обучи AI алгоритъм. Подадоха му над 2 милиона записа на земетресения от 1900 до 2024 година — данни от целия свят. И му казаха да търси специфичен тип вълни, наречени PKP прекурсори.

Защо PKP прекурсорите са важни?

Нека го обясня просто.

PKP прекурсорите са като ехота, които пристигат малко преди основното събитие. Те са изключително чувствителни към малки промени в материалите, през които минават. Когато тези слаби сигнали срещнат нередност на границата ядро-мантия, те се разпръскват и отклоняват.

Преди учените засичаха по-големите сигнали, но не и тези фини прекурсори. Беше като да се опитваш да чуеш шепот в шумна стая.

Но AI не се уморява. Може да прегледа милиони записи без проблем.

Резултатът? Алгоритъмът откри 175 000 PKP прекурсорни сигнала. Всеки един разказва история за това, което се намира дълбоко под нас.

Къде се намират тези структури?

Въз основа на разпръснатите сигнали учените картографираха шест основни области:

• От северозападна Испания през Централна Европа
• Високи ширини на Северна Евразия
• Транс-тихоокеанският пояс, от северозападната част на Тихия океан до Аляска
• Регион, обхващащ Южна Африка и Мозамбикският проток
• Югоизточната част на Южноатлантическия океан
• По крайбрежието на Антарктида

Тези структури са разпръснати из целия свят. Резултатите показват, че границата ядро-мантия може да е много по-сложна, отколкото сме си представяли.

Защо трябва да ни интересува?

Ето къде става важно за всекидневния живот.

Границата ядро-мантия е мястото, където огромни количества топлина и материал се прехвърлят между слоевете на Земята. Тези дълбоки процеси захранват мантийните стълбове — колони от гореща скала, които се издигат към повърхността и понякога изригват като вулкани.

Помисли за Йелоустоун със своите гейзери или за потоците лава на Хавайските острови. Това са повърхностни прояви на процеси, които се случват хиляди километри под краката ни.

Ако разберем по-добре структурите и процесите на границата ядро-мантия, може да подобрим прогнозите за вулканична активност и тектонски движения, които причиняват земетресения и цунами.

Някои учени дори смятат, че тази информация може да помогне за прогнозиране на екстремни метеорологични условия, защото топлинните процеси в ядрото на Земята влияят на цялата планетарна система.

Революцията на AI в геологията

Това, което ме впечатлява най-много, е какво представлява това изследване: AI ни помага да разберем собствената си планета по начини, които досега бяха невъзможни.

Според изследователите, "идентифицирането на PKP прекурсори дълго време се е основавало на ръчно, индивидуално преглеждане всеки път, когато са се появявали." Това означава, че учените трябваше да се взират във всеки отделен запис и да се надяват, че са засекли тези слаби сигнали. Изтощителна работа. Хората просто не могат да я вършат в мащаб.

Но машинното обучение може.

Все още учим за собствения си дом

Ето нещо, което ме учудва: през 2024 г. все още откриваме големи характеристики на планетата Земя. Сме картографирали океанските дъна по-добре от всякога, забелязахме галактики на милиарди светлинни години и кацнахме роувъри на Марс. Но що се отнася до разбирането какво точно се намира под краката ни? Едва сме одраскали повърхността — буквално.

Всяка от тези новооткрити структури е парче от пъзела, за което не знаехме, че липсва. И с помощта на AI, който ни помага да слушаме по-внимателно сърдечния ритъм на Земята, кой знае какво още предстои да открием?

Едно нещо е сигурно: нашата планета е много по-динамична и мистериозна, отколкото повечето от нас изобщо предполагат. Някъде дълбоко долу, където течният желязо се върти и скалата тече като мед, шест нови мистерии чакат да бъдат разбрани.

Аз лично намирам това за наистина страхотно.

Източник: Popular Mechanics
URL: https://www.popularmechanics.com/science/environment/a73575121/earth-crust-mantle-structures