На глубине 2900 километров, в зоне, недоступной для прямого изучения, геофизики обнаружили не просто разрозненные аномалии, а гигантские непрерывные структуры. Исследователи из Института геологии и геофизики Китайской академии наук выявили шесть ранее неизвестных полос неровностей на границе ядра и мантии Земли. Результаты работы опубликованы в Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Прямой доступ к этому горизонту невозможен: даже рекордная Кольская сверхглубокая скважина уходит вглубь лишь на 12 262 метра, что составляет ничтожную долю пути к ядру. Поэтому единственный способ «увидеть» недра — сейсмические волны от землетрясений. Проходя сквозь толщу планеты, колебания меняют скорость и траекторию в зависимости от состава, плотности и температуры пород, позволяя ученым сканировать глубинные слои.
Новизна подхода китайской команды — в фокусе на слабых сигналах-предвестниках PKP. Эти колебания достигают поверхности на несколько секунд раньше основных волн и крайне чувствительны к структурным аномалиям на больших глубинах. Однако раньше их выделение из фонового шума требовало кропотливой ручной обработки, что ограничивало масштаб исследований. Решить проблему удалось с помощью сверточно-рекуррентной нейросети. Алгоритм обучили на двух миллионах записей от 4859 землетрясений магнитудой от 6,0, произошедших с 1990 по 2024 год. Модель автоматически отсеивала некачественные данные и классифицировала сигналы, что позволило выделить 174 929 подтвержденных предвестников — на порядок больше, чем содержали все мировые базы данных по этой теме вместе взятые.
На основе полученного массива ученые построили карты высокого разрешения, показывающие частоту появления предвестников и вероятные зоны рассеивания волн. Анализ подтвердил: шесть крупных непрерывных полос неровностей, масштаб которых сопоставим с континентами, тянутся под Северной и Южной Атлантикой, северной частью Евразии, южной оконечностью Африки, Тихим океаном и Антарктикой. До сих пор подобные аномалии фиксировались лишь как отдельные, не связанные между собой локальные участки.
Созданный каталог — не просто карта глубин. Это точный инструмент для количественной оценки теплопередачи между внешним ядром и мантией, процесса, напрямую влияющего на динамику магнитного поля планеты. Теперь у геофизиков есть данные, чтобы моделировать механизмы его формирования с беспрецедентной детализацией, а не гадать о них по косвенным признакам.
