China utiliza inteligencia artificial para crear un nuevo mapa del manto terrestre

13:45

Científicos chinos han utilizado inteligencia artificial para examinar una de las regiones menos accesibles de nuestro planeta y producir un nuevo mapa del manto inferior de la Tierra. El estudio demuestra cómo los métodos computacionales avanzados pueden ayudar a los investigadores a analizar enormes cantidades de datos sísmicos y descubrir estructuras ocultas profundamente bajo la superficie.

El manto terrestre se extiende hasta una profundidad de aproximadamente 2,900 kilómetros, donde se encuentra con el núcleo externo líquido del planeta. Aunque estas capas profundas no pueden ser exploradas directamente, los científicos pueden estudiarlas indirectamente analizando las ondas sísmicas generadas por los terremotos.

Investigadores de la Academia China de Ciencias utilizaron una base de datos sísmica que abarca 35 años, desde 1990 hasta 2024. Su análisis se centró en señales débiles conocidas como precursores PKP, que pueden ser dispersadas por estructuras pequeñas y heterogéneas cerca del límite entre el manto y el núcleo.

Identificar estas señales tenues manualmente entre millones de registros sísmicos es extremadamente exigente. Para superar este desafío, los investigadores entrenaron un sistema de aprendizaje profundo para analizar los datos e identificar grabaciones que contenían señales potencialmente útiles.

El sistema de inteligencia artificial examinó más de dos millones de registros sísmicos asociados con alrededor de 5,000 terremotos. Los investigadores luego revisaron manualmente los resultados del algoritmo, corrigieron errores y alimentaron los ejemplos verificados de nuevo en el sistema para mejorar su precisión.

El proceso identificó en última instancia 174,929 señales débiles de alta calidad, reportedly alrededor de diez veces más que el total detectado por estudios anteriores. Este conjunto de datos ampliado ha proporcionado a los científicos una visión mucho más amplia de las estructuras existentes en el manto inferior de la Tierra.

Los hallazgos podrían cambiar la forma en que los investigadores entienden estas regiones profundas. Los mapas anteriores a menudo mostraban anomalías aisladas, mientras que el nuevo análisis sugiere que algunas de estas estructuras pueden estar conectadas en extensas bandas bajo la superficie de la Tierra.

Los científicos creen que algunas de estas estructuras profundas podrían ser restos de la antigua corteza oceánica que fue llevada hacia abajo por procesos tectónicos. Otra posibilidad es que ciertos materiales podrían estar relacionados con Theia, el cuerpo planetario hipotético que se cree colisionó con la Tierra primitiva y contribuyó a la formación de la Luna.

La presión extrema y las temperaturas en el interior del planeta pueden alterar significativamente las propiedades físicas y químicas de los materiales, haciendo que la interpretación de estas estructuras sea particularmente compleja.

El nuevo mapa también ha revelado seis regiones anómalas previamente no documentadas, incluyendo áreas bajo partes de mayor latitud de Eurasia y Asia Central, así como bajo el Atlántico Sur.

La investigación destaca el creciente papel de la inteligencia artificial en la geofísica. Al procesar cantidades vastas de información sísmica mucho más rápidamente que los métodos tradicionales, la IA puede ayudar a los científicos a detectar señales sutiles e investigar partes de la Tierra que siguen siendo inaccesibles a la observación directa.

Estos hallazgos podrían contribuir en última instancia a una mejor comprensión de la dinámica del manto, la tectónica de placas y los procesos geológicos profundos que han dado forma al planeta a lo largo de miles de millones de años.