Dùng thuật toán phân tích dữ liệu động đất của 28 năm, các nhà khoa học xác định thành công một cấu trúc địa chất khổng lồ nằm sâu trong lòng đất

Các nhà khoa học đã phát hiện ra một cấu trúc khổng lồ được tạo thành từ một lớp vật liệu dày đặc nằm giữa lõi ngoài lỏng của Trái đất và lớp phủ dưới. Sử dụng các thuật toán học máy đã được sử dụng để phân tích các thiên hà xa xôi, nhóm chuyên gia đã nghiên cứu các điểm sâu nhất của Trái đất. Nghiên cứu được trình bày chi tiết trong một bài báo khoa học mới được công bố trên tạp chí Science vào cuối tuần này.

Một trong những dị thường này nằm sâu bên dưới quần đảo Marquesas và chưa bao giờ được khoa học phát hiện, trong khi báo cáo cũng đề cập đến một cấu trúc kỳ lạ khác nằm bên dưới Hawaii lớn hơn nhiều so với dự kiến.

Bạn đang xem: Dùng thuật toán phân tích dữ liệu động đất của 28 năm, các nhà khoa học xác định thành công một cấu trúc địa chất khổng lồ nằm sâu trong lòng đất

Nghiên cứu được dẫn đầu bởi Doyeon Kim, một nhà địa chấn học tại Đại học Maryland. Ông đã cung cấp cho thuật toán Sequencer các biểu đồ địa chấn từ hàng trăm trận động đất xảy ra từ năm 1990 đến năm 2018, cho phép ông và các đồng nghiệp phân tích hơn 7.000 chỉ số khác nhau của động đất.

Kim cho biết: “Nghiên cứu này là duy nhất vì đây là lần đầu tiên chúng tôi xem xét một lượng lớn dữ liệu, ít nhiều bao phủ toàn bộ Thái Bình Dương, theo cách có hệ thống”. Trong khi các nhà khoa học đã lập bản đồ thành công các cấu trúc sâu trong lớp vỏ Trái đất, nghiên cứu mới này là một cơ hội hiếm có để “tổng hợp tất cả lại và giải thích theo cách toàn diện hơn”.

Động đất tạo ra sóng địa chấn di chuyển qua lớp vỏ Trái đất và dần dần tiêu tan khi chúng va vào các cấu trúc sâu bên trong Trái đất. Các mô hình méo mó xuất hiện trên máy đo địa chấn, theo dõi và ghi lại mọi hoạt động của sóng sâu bên trong Trái đất, cho phép các nhà địa chấn học nhìn thấy thế giới bên dưới chân chúng ta.

Xem thêm : Apple còn chưa ra mắt, thế nhưng iPhone 9 đã sắp lên kệ ở Trung Quốc

Nhóm nghiên cứu tập trung vào việc quan sát các sóng thứ cấp (sóng S) di chuyển trong vùng ranh giới giữa lõi ngoài của Trái đất và lớp phủ dưới. Các sóng thứ cấp này di chuyển chậm hơn các sóng chính (sóng P, sóng mạnh đầu tiên được đo sau một trận động đất); Sóng S thường tạo ra các tín hiệu dễ đọc hơn.

Các lớp vỏ Trái Đất.

“Chúng tôi thường sử dụng sóng S để nghiên cứu vì chúng có biên độ lớn hơn và dữ liệu thu được rõ ràng hơn sóng P”, Kim cho biết. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy nhiễu sóng S trong lớp ranh giới giữa lõi và lớp manti dưới, để theo dõi cấu trúc của lớp địa chất chưa được khám phá này.

Khi sóng thứ cấp dội lại từ những cấu trúc này, chúng tạo ra các tín hiệu giống như tiếng vang, cho thấy những cấu trúc lạ sâu dưới lòng đất được gọi là vùng vận tốc cực thấp (ULVZ). Các nhà khoa học vẫn chưa rõ về cách hình thành ULVZ hoặc chúng được tạo thành từ gì, nhưng hiện tại rõ ràng là chúng dày khoảng 100km và đủ đặc để chặn sóng địa chấn.

Bằng cách đưa hàng nghìn địa chấn đồ vào thuật toán Sequencer, Kim và các đồng nghiệp đã phát hiện ra những tín hiệu đáng chú ý đến từ bên dưới Hawaii và quần đảo Marquesas. Đây là bằng chứng về sự tồn tại của hai mega-ULVZ, trải dài 1.000 km trở lên.

Theo nghiên cứu mới, đây chính là phần bên trong của Trái Đất.

Khu vực ULVZ dưới Hawaii đã được lập bản đồ từ kết quả của nhiều nghiên cứu trước đó, nhưng nhóm của Kim phát hiện ra rằng khu vực này lớn hơn nhiều so với ước tính ban đầu. Trong khi đó, ULVZ nằm dưới quần đảo Marquesas là một khu vực kỳ lạ chưa từng được phát hiện trước đây.

Các siêu ULVZ đáng được nghiên cứu vì chúng có thể chứa vật chất có tuổi đời lâu hơn cả Mặt trăng; nghĩa là, nếu giả thuyết về sự hình thành Mặt trăng là đúng: sau khi Trái đất va chạm với một thiên thể có kích thước bằng sao Hỏa cách đây 4,5 tỷ năm, Mặt trăng hình thành từ các mảnh vỡ trôi nổi trong không gian.

Nghiên cứu mới cũng cho thấy các thuật toán tương tự như Sequencer có thể chứng minh sức mạnh phân tích của chúng trong nhiều lĩnh vực khác như thiên văn học, y học, sinh học, v.v.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục phát triển phương pháp này để nhìn sâu vào Trái đất, hy vọng sẽ có được nhiều chi tiết cụ thể hơn về cấu trúc bí ẩn của hành tinh quê hương họ. Họ cũng đang nghĩ đến việc áp dụng phương pháp này vào hoạt động địa chấn ở Đại Tây Dương.

Tham khảo Phó

Nguồn: https://tuyengiaothudo.vn
Danh mục: Tin tức