Dünya'nın derinliklerindeki olaylar, yüzeydeki hareketlerden daha sonra ortaya çıkan jeolojik süreçler için çok önemli olabilir; bu süreçler tektonik plakaların hareketi ve volkanik aktiviteyi içerir.
Ancak insanlar bu derinlikleri doğrudan gözlemleyemez. Bilim insanları Dünya'nın "röntgen filmi" olarak hizmet veren sismik dalgaları kullanır.
Yeni bir çalışma, yapay zekanın çok zayıf sinyalleri tespit edebildiğini gösterdi; bu sinyaller daha önce genellikle gözden kaçmıştı.
Dünya'nın kabuğunun ve dış çekirdeğin sınırının yaklaşık 2.900 kilometre derinlikte olduğu bilinmektedir. Kabuk katı olsa da jeolojik zaman ölçeklerinde hareketlidir, dış çekirdek ise ağırlıklı olarak demir ve nikelden oluşur.
Bu sınırda büyük miktarlarda ısı alışverişi gerçekleşir ve Dünya'nın iç kısmındaki malzeme sürekli hareket halindedir.
Bilim insanları bu bölgenin homojen olmadığını biliyor; burada anormal fiziksel özelliklere sahip bölgeler bulunuyor, bunlar arasında "ultra hızlı hız" (ULVZ) bölgeleri de yer alıyor. Bu bölgelerde sismik dalgalar çevrelerindeki malzemeden çok daha yavaş hareket ediyor.
Bu tür yapılar, Dünya'nın en derin katmanlarının bileşimini ve çekirdek ile kabuk arasındaki süreçleri hakkında bilgi sağlayabilir.
Araştırmacılar özellikle PKP öncüleri olarak bilinen sismik sinyallerle ilgileniyorlardı. Bunlar, Dünya'nın derinliklerindeki düzensizlikler tarafından saçılan veya yansıtılan zayıf sismik dalgalardır ve güçlü dalgalardan hemen önce seizmoloji istasyonlarına ulaşırlar.
Bu sinyaller, diğer yöntemlerle gözlemlenemeyen nispeten küçük yapıları ortaya çıkarabilir. Ancak bu sinyaller çok zayıftır ve büyük miktarda sismolojik veri içinde kaybolur.
İşte burada yapay zekanın devreye girdiği yer. Bir ekip, 1900'den 2024'e kadar dünya çapında toplanan iki milyondan fazla sismik kayıt topladı.
Araştırmacılar, PKP öncülerini diğer sinyaller ve gürültüden ayırmak için üç derin öğrenme modeli kullandılar.
Sonuçlar şaşırtıcıydı: Yapay zeka, klasik yöntemlerin muhtemelen tespit edemeyeceği kadar zayıf olan yaklaşık 175.000 PKP öncü sinyali tanımladı.
Bilim insanları bu dalgaların dağıldığı yerleri analiz ettiğinde, Dünya'nın derinliklerindeki altı yeni bölgeye işaret eden yüksek bir olasılığa sahip buldular.
Araştırma sonuçları "Journal of Geophysical Research: Solid Earth" dergisinde yayınlandı. Yeni analizler, en derin bölgelerdeki düzensizlikler daha geniş bir alana yayılmış olabilir anlamına geliyor.
Sinyaller, Kuzeybatı İber Yarımadasından Orta Avrupa'ya, Avrupa'nın kuzey bölümlerine, Pasifik'in kuzeybatısından Alaskaya ve Güney Afrika ile Mozambik Boğazı altındaki bölgelerde yapıları gösterdi. Ek düzensizlikler Güney Atlantik'in doğu kesiminde ve Antarktika kıtasının uzun kıyı şeridinde kaydedildi.
Bazı yapılar bilim insanlarına tamamen yeniydi.
Bilim insanları bu yapıların, milyonlarca yıldır Dünya'nın kabuğuna batan tektonik plakaların kalıntıları olabileceğini düşünüyor.
Subdüksiyon bölgelerinde bir tektonik plaka diğerinin altına doğru hareket eder ve sonunda gezegenin içine iner. Bu tür plakalar çok derinlere ulaşabilir, hatta çekirdek ile kabuk arasındaki sınırda bile olabilirler.
Orada deformasyon geçirebilir, kısmen eriyebilir veya aşırı basınç ve sıcaklıklardan dolayı mineral yapıları değişebilir.
Araştırmacılar, yeni keşfedilen yapılar, birden fazla neslin batan plakalarının kalıntıları, malzemelerin kısmi erimesi veya aşırı basınç ve sıcaklıklar nedeniyle oluşan mineral faz değişiklikleri ile bağlantılı olabileceğini öne sürüyorlar.
"Sadece birkaç derin anomaliyle ilişkili birçok bölgeyi bağımsız olarak doğruladık ve altı yeni potansiyel yayılma bölgesi belirledik," diyor çalışma yazarları.
Bu yapıların keşfi, Dünya'nın derinliklerindeki bir dizi gizemi çözmek için önemli bir adım olabilir. Ancak bu yapılar, yakında büyük felaketlere yol açacağını göstermez.
Dünya'nın derinliklerinde gerçekleşen süreçler, kabuğun içindeki malzemelerin uzun vadeli dolaşımıyla bağlantılıdır. Derinlerden gelen sıcak materyal sütunları (mantı plümleri) bazı volkanik bölgelerle ilişkilendirilmiştir.
Aynı zamanda, diğer yerlerde tektonik plakalar tekrar kabuğa doğru iner. Bu sürekli döngü, Dünya'nın jeolojik sistemi için temeldir.
Depremler, tsunami ve volkanik patlamalar karmaşık mekanizmalar aracılığıyla meydana gelir; bu nedenle derinliklerinde bulunan yapıların keşfi, gelecekteki depremlerin veya patlamaların zamanını söylememizi sağlamaz.
Ancak Dünya'nın iç yapısı hakkında daha ayrıntılı bir harita elde etmek, gezegenimizin şekillenmesinde rol oynayan güçleri ve süreçleri anlamamızı sağlar.
Bu araştırmanın önemi sadece altı yeni yapı keşfinde değil, aynı zamanda mevcut sismik verilerin derinlemesine analiz edilmesinde yatıyor.
Sismik kayıtlar bir yüzyıldan fazla bir süredir toplanıyor; ancak bilim insanları her sinyali ayrıntılı olarak inceleyemiyordu.
Yapay zeka, milyonlarca kaydı tarayabilir ve insan gözünün fark edemeyeceği kadar zayıf desenleri bulabilir. Bu, Dünya'nın iç yapısı hakkında daha detaylı bir haritaya sahip olmamızı sağlayabilir.
Dünya'nın merkezinde bulunan altı yeni yapı keşfi, sadece başlangıç olabilir.
