Pod povrchem Země se skrývá něco, o čem jsme neměli tušení

Představ si tohle.

Asi 2900 kilometrů pod tvýma nohama — za oceány, za kontinenty, za pevnou skálou, kterou bys musel prorazit, kdybys měl nezlomný krumpáč — tam někde leží hranice mezi zemským jádrem a pláštěm. Mluvíme o místě tak hlubokém, tak nedostupném, že se k němu člověk nikdy ani nepřiblížil. Nejdál, kam jsme kdy vrtali, je zhruba 12 kilometrů do kůry. Tahle hranice? Leží skoro 300krát hlouběji.

A teď to nejzajímavější: vědci tam právě našli šest obrovských útvarů, o kterých nikdo nevěděl.

Co přesně objevili?

Vědecký tým nedávno publikoval výsledky v časopise Journal of Geophysical Research: Solid Earth. Popsali v nich šest dříve neznámých anomálií přímo na rozhraní jádra a pláště (anglicky CMB).

Nejsou to žádné maličkosti. Některé vypadají jako obří „koblihy" — možná zbytky starých tektonických desek, které se potopily hluboko do Země, částečně se roztavily a uvízly v té žhavé hraniční zóně. Jiné by mohly být oblasti, kde má plášť úplně jinou chemii než okolí. Pointa je, že nikdo přesně neví, co to je — a právě to z toho dělá tak vzrušující objev.

Jak jsme je mohli přehlédnout?

Skvělá otázka. Tady to začíná být opravdu zajímavé.

Vědci tyto struktury neobjevili žádným vrtáním (to by bylo jasné) ani vynálezem nové technologie, která by nahlédla do zemského nitra. Místo toho použili chytrý tah: nechali umělou inteligenci lépe „poslouchat" zemětřesení.

Když na Zemi dojde k velkému zemětřesení, vysílá seismické vlny, které se šíří planetou jako zvuk zvonu. Procházejí různými vrstvami, odrážejí se od hranic a nesou informace o tom, kudy prošly. Vědci tyto signály analyzují už přes sto let.

Problém je, že některé signály jsou neuvěřitelně slabé — tak tiché, že splývají s pozadím naše seismicky aktivní planety. Hledat je ručně, jeden po druhém, by trvalo věčnost.

Takže tým natrénoval algoritmus umělé inteligence, aby dělal tu těžkou práci. Nakrmili ho více než 2 miliony záznamů zemětřesení od roku 1900 do 2024 — daty z celého světa — a naučili ho hledat specifický typ vln nazývaný PKP prekurzory.

Proč jsou PKP prekurzory důležité

Vysvětlím to bez vědeckých termínů.

PKP prekurzory jsou jako ozvěny, které dorazí o chvíli dřív než hlavní seismická událost. Jsou extrémně citlivé na sebemenší změny v materiálu, kterým procházejí. Když tyto slabé signály narazí na anomálii u jádra — třeba na jednu z těch záhadných struktur — rozptýlí se a odchýlí se od směru.

Dříve vědci zachytili ty větší signály, ale měli problém zachytit tyto jemné prekurzory. Bylo to jako slyšet šepot v hlučné místnosti. Ale umělá inteligence se neunaví a neztratí přehled. Dokáže systematicky projít miliony záznamů, aniž by něco přehlédla.

Výsledek? Algoritmus identifikoval úžasných 175 000 PKP prekurzorových signálů — každý z nich vypráví příběh o tom, co leží hluboko pod námi.

Kde ty struktury jsou?

Na základě rozptýlených signálů vědci mapovali šest hlavních oblastí s anomáliemi:

• Pás táhnoucí se od severozápadního Pyrenejského poloostrova přes střední Evropu
• Vyšší zeměpisné šířky severní Eurasie
• Transpacifický pás, táhnoucí se od severozápadního Pacifiku na Aljašku
• Oblast zahrnující jižní Afriku a Mosambický průliv
• Jihovýchodní pánev Jižního Atlantiku
• Podél pobřeží Antarktidy

Tyto struktury jsou tedy rozesety po celé planetě. Zjištění naznačují, že rozhraní jádra a pláště může být mnohem složitější a nepravidelnější, než jsme si kdy představovali.

Proč by nás to mělo zajímat?

Tady přichází to opravdu důležité — nejen pro nadšence jako já.

Rozhraní jádra a pláště je místo, kde se přenášejí obrovské objemy tepla a hmoty mezi zemskými vrstvami. Tyto hluboké procesy pohánějí plášťové chocholy — sloupce žhavé horniny stoupající k povrchu, které mohou nakonec vybuchnout jako sopečné erupce.

Vzpomeň si na Yellowstonský park s jeho slavnými gejzíry nebo na ikonické lávové proudy Havaje. To všechno jsou povrchové projevy toho, co se děje tisíce kilometrů pod námi. Když lépe porozumíme strukturám a procesům na CMB, můžeme potenciálně zlepšit předpovídání sopečné činnosti a tektonických pohybů, které způsobují zemětřesení a tsunami.

Někteří vědci dokonce naznačují, že by tyto informace mohly pomoci s předpovídáním extrémního počasí, protože tepelná dynamika zemského jádra nakonec ovlivňuje celý planetární systém.

AI revoluce v geologii

Co mě na tomto výzkumu zasahuje nejvíc, je to, co reprezentuje: umělá inteligence nám pomáhá pochopit vlastní planetu způsoby, které dříve jednoduše nebyly možné.

Podle vědců „identifikace PKP prekurzorů dlouho závisela na manuálním, individuálním procházení každého výskytu." To v podstatě znamená, že vědci museli zírat na každý jednotlivý záznam zemětřesení a doufat, že ty slabé signály zachytí. Je to vyčerpávající práce a lidé ji prostě nemůžou dělat ve velkém měřítku.

Ale strojové učení může. A to otevírá dveře, o kterých jsme ani nevěděli, že existují.

Stále se učíme o vlastním domově

Tady je myšlenka, která mě trochu fascinuje: v roce 2024 stále objevujeme hlavní rysy planety Země. Zmapovali jsme oceánské dno s lepším rozlišením než kdy dřív, spatřili galaxie miliardy světelných let daleko a přistáli s rovery na Marsu. Ale když přijde na pochopení toho, co je opravdu pod našima nohama? Proskrali jsme jenom povrch — doslova.

Každá z těchto nově objevených struktur představuje dílek skládačky, o kterém jsme nevěděli, že chybí. A s umělou inteligencí, která nám pomáhá pozorněji naslouchat tepu Země, kdo ví, co dalšího se chystáme objevit?

Jedna věc je jistá: naše planeta je mnohem dynamičtější a záhadnější, než si většina z nás vůbec připouští. Někde tam dole, kde se valí tekuté železo a hornina teče jako med, čeká šest nových záhad na pochopení.

Nevím jak ty, ale já si myslím, že to je vážně skvělé.

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