Методы искусственного интеллекта выявляют из старых данных измерений еще более точную картину границы между твердой мантией и жидким ядром
Сильные землетрясения не только разрушают дома, но и сотрясают всю землю. Ударные волны проникают сквозь земное тело со скоростью до 14 000 метров в секунду и через их эхо дают изображение зон глубиной в тысячи километров. Американские геофизики теперь пристально смотрят на границу между твердой мантией и жидким ядром на глубине 2900 километров. Используя метод искусственного интеллекта, машинное обучение, они проанализировали сейсмограммы, зафиксированные после особенно сильных землетрясений в течение почти 30 лет. Как сообщают в журнале «Наука», эти данные выявили ранее неизвестные геологические структуры глубоко под Тихим океаном.
«Машинное обучение показывает нам сейсмическое эхо и дает новое представление о структурах в нижней части мантии Земли», - говорит Доон Ким из Департамента геологии Университета Мэриленда в Колледж-Парке. Вместе со своими коллегами он оценил около 7000 более старых сейсмограмм, которые произошли после сильных землетрясений в Тихом океане в период с 1990 по 2018 год. Эти сейсмограммы показывают, как быстро волны землетрясения движутся по всему земному телу и как они разрушаются и отражаются на глубоких геологических структурах. Более ранние оценки этих данных уже дали приблизительную картину границы ядро-мантия. Но новый анализ показал структуры, которые до сих пор игнорировались.
Преимущество машинного обучения - точное распознавание повторяющихся паттернов с использованием компьютерных алгоритмов. Новый анализ теперь также обнаружил такие закономерности в тысячах сейсмограмм. До сих пор эти шаблоны были покрыты непригодной частью измерительных сигналов, называемой шумом. Результаты этого анализа: Под вулканическими островами Гавайского архипелага зона очень плотного и горячего материала простирается на границе ядро-мантия намного дальше, чем считалось ранее. Кроме того, геологи обнаружили похожую и ранее неизвестную зону горячей мантии под Маркизскими островами в южной части Тихого океана.
Это исследование показывает, что машинное обучение все еще может найти много нового в большом количестве старых данных сейсмических измерений. «Этот метод анализа может дать новую картину высокого разрешения структурного разнообразия в глубине Земли», - написал геолог Меган С. Миллер из Австралийского национального университета в Канберре, который не участвовал в этом исследовании, в сопроводительном комментарии.
