Китайские ученые нашли шесть неизвестных структур глубоко в недрах Земли

Китайские ученые составили новую глобальную карту структур у границы мантии и ядра Земли, расположенной примерно на глубине 2 900 км. Для этого они проанализировали свыше 2 млн записей землетрясений, сделанных за 35 лет. Исследователи выявили 174 929 слабых сейсмических сигналов, указывающих на ранее неизвестные неоднородности в недрах планеты. Об этом пишет издание Science XXI.

Работу выполнили специалисты Китайской академии наук с применением системы глубокого обучения. Алгоритм изучил данные почти 5 000 землетрясений, произошедших с 1990 по 2024 год, и отобрал записи с нужными характеристиками. Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

Ученые исследовали предвестники волн PKP — слабые сигналы, которые фиксируются раньше более мощных волн PKIKP. Они возникают, когда сейсмические волны рассеиваются на небольших изменениях вещества вблизи границы ядра и мантии. Такие волны проходят через жидкое внешнее ядро, но не затрагивают твердое внутреннее ядро.

Ранее поиск подобных сигналов требовал ручной проверки большого количества сейсмограмм и занимал много времени. В новой работе автоматическая система сначала оценивала качество записей, а затем определяла наличие предвестников PKP. После этого специалисты вручную исправляли ошибки алгоритма и использовали уточненные данные для его дальнейшего обучения.

Расширенный набор наблюдений позволил установить, что часть структур, которые прежде считались отдельными участками, может образовывать протяженные пояса. Авторы также обнаружили 6 зон, где, вероятно, находятся значительные неоднородности, не описанные в предыдущих исследованиях. Среди них названы районы под высокими широтами Евразии, Центральной Азией и Южной Атлантикой.

По мнению исследователей, выявленные структуры могут быть связаны с остатками вещества, погруженного в глубины Земли при движении литосферных плит, частичным плавлением пород и преобразованиями минералов. Такие особенности способны влиять на движение мантии и нагрев магмы под вулканами и срединно-океаническими хребтами. Ученые считают новые зоны приоритетными для дальнейших исследований с использованием разных типов сейсмических волн.