Co se skrývá hluboko pod Zemí? Nová mapa odhaluje šest dosud neznámých seismických oblastí
Co se ukrývá téměř 3 000 kilometrů pod našima nohama? Nová analýza seismických signálů odhalila šest dosud neznámých oblastí hluboko v zemském nitru.
Miliony seismických záznamů a pomoc umělé inteligence umožnily vědcům nahlédnout hluboko do Země. (ilustrace: Flickr, Argonne National Laboratory, CC BY-NC-SA 2.0)
Nitro Země bohužel nemůžeme zkoumat přímo, geologové proto využívají nepřímé metody. Jednou z nich je analýza seismických vln vznikajících při zemětřeseních. Z jejich chování lze totiž usuzovat na to, co se odehrává hluboko pod povrchem.
Tajemné signály z nitra Země
V nové studii publikované v časopise Journal of Geophysical Research: Solid Earth analyzovali vědci z Čínské akademie věd více než dva miliony seismických záznamů z přibližně 5 000 zemětřesení s magnitudou 6 a vyšší, která se po celém světě odehrála v letech 1990 až 2024. Pomocí algoritmu strojového učení v nich hledali struktury ukryté několik tisíc kilometrů pod povrchem.
Výsledkem bylo téměř 175 000 takzvaných „PKP prekursorů“, tedy záhadných seismických signálů, které dorazí k detektorům zemětřesení ještě před hlavním signálem. Právě tyto signály mohou vědcům pomáhat při mapování nejhlubších částí Země.
Podle vědců souvisejí tyto signály s „malými heterogenitami“ nacházejícími se těsně nad oblastí, kde se pevný zemský plášť stýká s kapalným železným jádrem, přibližně 2 900 kilometrů pod povrchem.
Identifikace PKP prekursorů tradičně vyžadovala pečlivé ruční procházení dat, což je pomalý a náročný proces. Nový algoritmus ale vědcům umožnil objevit přibližně desetkrát více těchto signálů než všechny předchozí studie dohromady.
Na jejich základě sestavili podle svých slov dosud nejúplnější globální mapu potenciálních malých heterogenit v hlubokém nitru Země. Mapa zahrnuje šest nových oblastí, v nichž se nacházejí významné heterogenity, které dosud nebyly zaznamenány.
Zatímco předchozí výzkumy dokázaly odhalit pouze řídké a izolované oblasti zachycené jednotlivými seismickými signály, nová data naznačují, že tyto potenciální heterogenity mohou pokrývat rozsáhlé regiony a vytvářet souvislé pásy.
Stopy dávných procesů
Vědci se domnívají, že těchto šest větších skupin dávných struktur může souviset se subdukčními zónami. V nich je materiál stahován hluboko pod povrch, kde na něj působí extrémní tlak a teplota v oblasti rozhraní pláště a jádra. V důsledku toho může chemicky změnit své složení a získat výrazně odlišné fyzikální vlastnosti.
Nová data by podle vědců mohla pomoci určit dobu nebo závažnost budoucí seismické aktivity. Zároveň ale mohou přispět i k lepšímu pochopení vzniku jednotlivých vrstev Země a formování tektonických desek.
