地下约2900公里,岩石地幔贴着液态外核。没有钻头能到那里,但近5000场强震留下的200多万条波形,替科学家“照”了进去。
AI从中挑出174929个微弱信号,还在全球图上圈出6片此前没记录过的异常区。它们是巨大岩块、熔融口袋,还是更古老的残骸?答案比“发现六个物体”复杂得多。
黑色虚线框B1至B6是新增高潜力散射区。红色越深代表记录到的前兆信号越多,不等于结构体积越大。
先说结论:它们不是六座地下建筑
论文把B1至B6称为“高潜力散射区”。这里的异常,是地震波经过时发生了不同寻常的散射。它不是相机拍到的实体,更不是六个地下空洞。
这片边界很特殊。上方是固态却能缓慢流动的地幔,下方是以液态铁合金为主的外核。温度、成分或矿物状态稍有变化,波速和传播方向就会跟着改变。
因此,地图圈出的是“哪里很可能存在不均匀物质”。至于它有多厚、由什么组成,目前还没有直接答案。
一场地震,给地球做了一次CT
研究者盯上了一类叫PKP前兆的弱波。地震波穿过地幔和外核时,若撞上核幔边界附近的小尺度异常,一部分能量会被散射,走出不同路径。
这些弱波会赶在更强的PKIKP震相之前抵达台站。这里的“前兆”只表示它在同一张地震记录里先到,不能用来预报下一场地震。
虚线路径代表被深部异常散射的PKP前兆。下方波形显示,它比PKIKP主震相更早到达。
AI在35年旧数据里大海捞针
PKP前兆很弱,人工从海量波形里逐条寻找,既慢,也容易出现判断差异。团队于是处理了1990至2024年的全球记录,目标地震震级均不低于6.0。
200多万条波形来自近5000场地震,粗略平均每场约400条。算法先筛质量,再判断有没有前兆。研究者会检查错误、修正标签,再把结果送回模型训练。
它不是让AI一锤定音,而是机器筛选、人来纠错、再继续筛选。最终得到174929个高质量信号,数量约为此前所有数据集总和的10倍。
粉色星号为地震源,蓝色三角为接收台阵,弧线表示部分传播路径。全球覆盖明显增加,但仍不均匀。
零散斑点连成带,成分仍是谜
过去数据少,深部异常看起来像互不相干的斑点。新目录把部分采样区连成连续带,并在高纬欧亚、中亚和南大西洋附近等薄弱区域,找出6个新的优先研究目标。
它们可能是被俯冲板块带到深处的残余,也可能与局部熔融、矿物相变,以及两片巨型低速区的活动有关。论文倾向把它们看作多种过程共同塑造的“热化学堆积体”。
有人会联想到撞击早期地球的忒伊亚残骸,但这项研究没有确认这种来源。它也不能据此预测某次地震或火山喷发。要回答“里面是什么”,还需要更多震相联合成像。
如果下一步只能先解决一个问题,你更想知道这6片异常区由什么组成,还是它们怎样影响地幔运动?
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