Στρώση D'': Έξι άγνωστες γιγαντιαίες δομές στα έγκατα της Γης

 Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έξι γιγαντιαίες, άγνωστες μέχρι σήμερα δομές στη μυστηριώδη Στρώση D'' στα βάθη της Γης, χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη για να αναλύσουν εκατομμύρια σεισμικά κύματα και να χαρτογραφήσουν τα σύνορα του μανδύα με τον πυρήνα του πλανήτη.

Χαρτογραφώντας τα άγνωστα μυστήρια στο εσωτερικό του πλανήτη

Η βαθιά δομή της Γης κρύβει μυστικά που ανατρέπουν τις μέχρι τώρα γεωλογικές θεωρίες. Σε βάθη που η ανθρώπινη τεχνολογία αδυνατεί να προσεγγίσει με φυσικά μέσα, ο πλανήτης παρουσιάζει μια απροσδόκητη κινητικότητα. Περίπου 2.900 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, τεράστιες δυνάμεις θερμότητας διαμορφώνουν το μέλλον του φλοιού μας, επηρεάζοντας άμεσα την τεκτονική

δραστηριότητα και τη δημιουργία ηφαιστείων.

Μια πρωτοποριακή μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Geophysical Research: Solid Earth φέρνει στο φως συγκλονιστικά στοιχεία. Ερευνητές από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών χρησιμοποίησαν προηγμένα συστήματα βαθιάς μάθησης (deep learning). Κατάφεραν να αναλύσουν εκατομμύρια σεισμικές καταγραφές τριών δεκαετιών, αποκαλύπτοντας έξι γιγαντιαίες άγνωστες δομές στα έγκατα της Γης.

Το νευρωνικό δίκτυο CNN και τα «κύματα-κατάσκοποι»

Η αναγνώριση αυτών των δομών κατέστη δυνατή χάρη σε έναν ειδικά σχεδιασμένο αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης. Η επιστημονική ομάδα εκπαίδευσε ένα Συνελικτικό Νευρωνικό Δίκτυο (CNN) για να κοσκινίσει πάνω από 2 εκατομμύρια κυματομορφές από 5.000 ισχυρούς σεισμούς. Το σύστημα επικεντρώθηκε σε σεισμικές δονήσεις μεγέθους άνω των 5.5 Ρίχτερ, διασφαλίζοντας την απαραίτητη ενέργεια για τη δημιουργία των κατάλληλων κυμάτων.

Ο αλγόριθμος κατάφερε να απομονώσει 175.000 ασθενή σεισμικά σήματα, γνωστά ως πρόδρομα κύματα PKP. Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν μέσα από τον υγρό εξωτερικό πυρήνα και διασκορπίζονται όταν συναντούν υλικά με διαφορετική πυκνότητα. Η χειροκίνητη διόρθωση των λαθών του μοντέλου από τους επιστήμονες επέτρεψε στον αλγόριθμο να πετύχει ακρίβεια δέκα φορές μεγαλύτερη από οποιαδήποτε προηγούμενη παγκόσμια γεωλογική έρευνα.

Οι έξι νέες θερμοχημικές δομές στη Στρώση D''

Τα δεδομένα αυτά οδήγησαν στη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου παγκόσμιου χάρτη του κατώτερου μανδύα. Οι έξι νέες περιοχές ετερογένειας, που ονομάστηκαν ζώνες Β1 έως Β6, εντοπίζονται στην περίφημη Στρώση D''. Πρόκειται για μια δυναμική ζώνη μετάβασης, πάχους 200-300 χιλιομέτρων, που βρίσκεται ακριβώς στο όριο μεταξύ του στερεού μανδύα και του υγρού σιδερένιου πυρήνα της Γης.

Διαβάστε επίσης: Η Μαγεία του Ηλεκτρισμού: Το Αόρατο Γεφύρι μεταξύ Επιστήμης και Μεταφυσικής

Οι δομές αυτές λειτουργούν ως «θερμοχημικοί σωροί» (thermochemical piles) και παρουσιάζουν τα χαρακτηριστικά των Ζωνών Εξαιρετικά Χαμηλής Ταχύτητας (ULVZs). Σε αυτούς τους θύλακες, τα σεισμικά κύματα επιβραδύνονται απότομα έως και 30%. Το φαινόμενο αυτό υποδηλώνει την ύπαρξη πετρωμάτων που έχουν υποστεί μερική τήξη λόγω των ακραίων θερμοκρασιών και πιέσεων που επικρατούν στο βάθος αυτό.

Αρχαία προέλευση από τη γέννηση της Σελήνης

Η προέλευση αυτών των υπόγειων δομών παραμένει αντικείμενο έντονης επιστημονικής συζήτησης, με τις θεωρίες να προκαλούν δέος. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι πρόκειται για υλικά από αρχαίες ωκεάνιες πλάκες που βυθίστηκαν στα έγκατα του πλανήτη πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Η χημική τους σύσταση περιλαμβάνει ηπειρωτικό φλοιό, ιζήματα και πρωτογενή υλικά του αρχέγονου μανδύα.

Ωστόσο, μια εναλλακτική θεωρία συνδέει αυτές τις ανωμαλίες με τη γέννηση του ίδιου του ηλιακού μας συστήματος. Ενδέχεται να αποτελούν θαμμένα υπολείμματα του Θεία, του γιγαντιαίου πρωτοπλανήτη που προσέκρουσε στη Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, οδηγώντας στον σχηματισμό της Σελήνης. Οι θύλακες αυτοί επηρεάζουν τη ροή της θερμότητας προς την επιφάνεια, καθορίζοντας τη σφοδρότητα των ηφαιστειακών εκρήξεων και τις διακυμάνσεις του γήινου μαγνητικού πεδίου.