Iratkozzon fel hírlevelünkre 
Itt állíthatja be, hogy a Google keresőben elsők között legyen az Origo.huA földköpeny és a földmag határának közelében hat új, korábban ismeretlen régiót azonosítottak, ahol jelentős szerkezeti eltérések lehetnek. A Föld mélye az új adatok szerint kiterjedt, összefüggő képződményeket rejthet ott, ahol a korábbi térképek csak elszigetelt foltokat mutattak. A friss eredmények több mint kétmillió szeizmikus felvétel elemzésén alapulnak.
A Föld mélyebb rétegeit pusztán fúrásokkal lehetetlen vizsgálni. A földrengések keltette szeizmikus hullámok azonban áthaladnak a bolygó különböző rétegein, és ha eltérő összetételű anyagba ütköznek, szétszóródnak, illetve irányt váltanak. A kutatók e hullámok terjedéséből és érkezési idejéből tudnak következtetni a mélyben rejtőző alakzatokra.
Fotó: KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRA / KKO
Több mint kétmillió felvétel elemzésével próbálták megfejteni, mit rejt a Föld mélye
A Kínai Tudományos Akadémia kutatói egy gépi tanulási algoritmus segítségével vizsgálták csaknem ötezer, 1990 és 2024 között történt földrengés adatait. A Journal of Geophysical Research: Solid Earth című folyóiratban publikált tanulmányhoz több mint kétmillió szeizmikus felvételt dolgoztak fel.
Az algoritmus első lépésben minőség szerint osztályozta a felvételeket, majd megvizsgálta, hogy tartalmaznak-e úgynevezett PKP-prekurzor hullámokat. A kutatók manuálisan is ellenőrizték és javították a mesterségesintelligencia-modell esetleges hibáit, a pontosított adatokat pedig a tanítási folyamat során visszatáplálták az algoritmusba.
A rendszer összesen 174 929 kiváló minőségű PKP-prekurzor jelet azonosított, ami több mint tízszerese annak a mennyiségnek, mint amennyit a korábbi kutatások során összesen találtak.
Összefüggő szerkezetek a mélyben
A földköpeny legalsó részéről készült régebbi térképek többnyire elszigetelt, látszólag véletlenszerűen elhelyezkedő szerkezeteket mutattak. A jóval nagyobb, kibővített adathalmazból azonban kiderült, hogy ezek a foltok sokszor nagyobb, összefüggő övekhez tartoznak.
A kutatók hat olyan új területet (zónát) is azonosítottak, ahol feltehetően jelentős, korábban ismeretlen anyagbeli eltérések találhatók. Ilyen régiók húzódnak például a magasabb szélességi körökön fekvő Eurázsia, Közép-Ázsia és a Dél-Atlanti-óceán térsége alatt.
Mivel a korábbi vizsgálatok során alig állt rendelkezésre adat ezekről a régiókról, a kutatók szerint a jövőben érdemes lesz kiemelten, nagy felbontású szeizmikus eszközökkel tanulmányozni őket.
Hogyan alakulhattak ki a szerkezetek?
Ezeknek a képződményeknek az eredete meglepően régre nyúlhat vissza. Kialakulásuk egy része a kőzetlemezek alábukásához (szubdukcióhoz) köthető, amelynek során hatalmas mennyiségű anyag süllyed a Föld mélyébe.
A földköpeny és a földmag határán uralkodó extrém nyomás és hőmérséklet hatására ez az alámerült anyag kémiailag elkülönülhet, ásványi szerkezete átalakulhat, vagy részben meg is olvadhat. Így jöhetnek létre azok az alakzatok, amelyek fizikai tulajdonságai merőben eltérnek a környezetükétől.
A szakemberek óvatos feltételezése szerint e kisebb képződmények úgynevezett termokémiai felhalmozódások lehetnek.
Létrejöttük egyszerre több tényezőnek köszönhető:
- a többszörös szubdukciós folyamatok során alábukott kőzetlemezek maradványai,
- a helyi részleges megolvadás,
- az ásványok átalakulása,
- valamint a mélyebb rétegekkel való kölcsönhatás.
Az újonnan talált struktúrák a Föld működéséről is sokat elárulhatnak
A vizsgált rejtett szerkezetek befolyásolhatják a földköpeny mozgását, illetve azt, hogy a vulkánok és a mélytengeri hátságok alatt mennyire forrósodik fel a magma.
Ezáltal pedig meghatározhatják azt is, hogy bekövetkezik-e vulkánkitörés, és ha igen, milyen hevességgel.
A kutatás ráadásul közelebb vihet minket a tektonikus lemezek kialakulásának vagy a Föld mágneses terének megértéséhez. A szakemberek szerint éppen ezért a hat kijelölt térséget a jövőben még alaposabban, többféle szeizmikus hullám bevonásával kell vizsgálni.
A PKP-prekurzorok olyan halvány szeizmikus hullámok, amelyek áthaladnak a Föld folyékony külső magján, de a szilárd belső magon nem. Ha a földköpeny és a földmag mintegy 2900 kilométer mélyen húzódó határán eltérő összetételű anyagba ütköznek, szétszóródnak. Emiatt ezek a hullámok a sokkal erősebb, fő PKIKP-hullámokat megelőzve érhetik el a mérőállomásokat.