Ученые раскрыли устройство границы ядра и мантии Земли
Ученые раскрыли устройство границы ядра и мантии Земли
Ученые выявили шесть ранее не описанных вероятных зон неоднородностей вблизи границы ядра и мантии Земли. Для их поиска система глубокого обучения обработала более 2 млн сейсмических записей, собранных за 35 лет. Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Solid Earth ( https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/journal/21699356 ).
Справка «Известий»
Граница между мантией и жидким внешним ядром находится примерно в 2, 9 тыс. км под поверхностью планеты. Она влияет на перенос тепла, движение вещества в мантии и формирование восходящих потоков, способных питать вулканические области.
Непосредственно исследовать эту часть Земли невозможно, поэтому ученые используют сейсмические волны. В новой работе специалисты сосредоточились на слабых сигналах, известных как предшественники PKP. Они возникают из-за рассеяния волн на небольших неоднородностях в нижней части мантии и обычно фиксируются за несколько секунд до более сильной основной фазы.
Выделять такие сигналы вручную сложно из-за их низкой интенсивности и большого объема данных. Исследователи применили систему глубокого обучения, которая отбрасывала записи плохого качества и определяла, содержится ли в сигнале предшественник PKP. Результаты ее работы неоднократно проверяли и корректировали вручную.
Всего было обработано более 2 млн записей землетрясений магнитудой не менее 6, 0, произошедших с 1990 по 2024 год. Алгоритм выявил 174 929 сигналов — примерно в 10 раз больше, чем содержалось во всех предыдущих глобальных наборах таких данных, вместе взятых.
На основании результатов ученые построили две вероятностные карты. Одна отражает частоту появления предшествующих сигналов, а вторая указывает наиболее вероятное положение объектов, рассеивающих сейсмические волны.
Расширенная выборка позволила соединить прежде разрозненные наблюдения в протяженные полосы возможных неоднородностей. В частности, шесть перспективных для дальнейшего изучения зон обнаружены под Северной Атлантикой, северной частью Евразии, Южной Атлантикой, югом Африки, Тихим океаном и в районе Антарктиды.
Некоторые участки с высокой вероятностью рассеяния совпали с ранее известными зонами сверхнизких скоростей распространения сейсмических волн. По мнению авторов, наблюдаемая картина может быть связана с остатками древних тектонических плит, погрузившихся в мантию, химическим разделением вещества и локальным плавлением пород.
Вместе с тем полученные карты показывают вероятные области рассеяния, а не точные границы отдельных подземных структур. Расположение землетрясений и сейсмических станций по планете неравномерно, поэтому одни регионы представлены в данных значительно лучше других.
В дальнейшем новый каталог можно будет объединить с наблюдениями за другими типами сейсмических волн. Это поможет точнее определить положение неоднородностей и построить более подробную модель процессов, происходящих на границе ядра и мантии Земли.
В журнале Science Daily 2 сентября сообщили, что Солнечная система могла как минимум трижды за последние несколько миллионов лет проходить через плотные межзвездные облака, которые сжимали гелиосферу до размеров https://iz.ru/2159671/uchenye-dopustili-vliianie-mezhzvezdnykh-oblakov-na-klimat-zemli-izi . В такие периоды планета могла временно оставаться за пределами защитной области, создаваемой солнечным ветром.
