כמעט 2,900 ק"מ מתחת לרגליים שלנו, במקום שאיש לא יוכל להגיע אליו בעתיד הנראה לעין, מסתתרים חלקים מכדור הארץ שאנחנו עדיין יודעים עליהם מעט מאוד. עכשיו הצליחו מדענים לזהות שם שישה אזורים מסתוריים שלא תועדו בעבר - והם עדיין לא יודעים בדיוק מה הם.
הגילוי נעשה באמצעות בינה מלאכותית שאומנה לזהות אותות חלשים במיוחד בתוך רישומים של רעידות אדמה. צוות מהאקדמיה הסינית למדעים נתן למערכת לנתח יותר משני מיליון רישומים שנאספו מכמעט 5,000 רעידות אדמה בין השנים 1990 ל-2024.
התוצאה הייתה מאגר של כמעט 175 אלף אותות סייסמיים איכותיים - יותר מפי עשרה מכל הכמות שנאספה במחקרים קודמים יחד. המידע אפשר לחוקרים לקבל תמונה מפורטת בהרבה של אחד האזורים המסתוריים ביותר בכדור הארץ: הגבול שבין המעטפת לבין הליבה החיצונית.
אי אפשר להגיע לשם - אז מקשיבים לרעידות אדמה
כדי להבין מה קורה בעומקים כאלה, מדענים משתמשים ברעידות אדמה כמעט כמו בסריקת אולטרסאונד של כדור הארץ. הגלים שנוצרים ברעידה עוברים דרך שכבות שונות בתוך הפלנטה, משנים מהירות וכיוון, וחלקם חוזרים אל מכשירי המדידה שעל פני השטח.
כאשר גל פוגש אזור שההרכב או המבנה שלו שונים מהסביבה, הוא מתנהג מעט אחרת. באמצעות ניתוח השינויים האלה יכולים החוקרים להסיק שמשהו חריג נמצא בדרך, גם בלי לראות אותו ישירות.
הבעיה היא שחלק מהאותות הרלוונטיים חלשים מאוד וקשה למצוא אותם בתוך כמויות עצומות של נתונים. בעבר נדרשו חוקרים לעבור על הרישומים באופן ידני. במחקר החדש אומנה מערכת למידה עמוקה לזהות אותם במהירות, כשהמדענים בודקים ומתקנים את הטעויות שלה לאורך התהליך.
כך נחשפו שישה אזורים שבהם נמצאו הבדלים משמעותיים שלא תועדו במחקרים קודמים. המפה החדשה גם מצביעה על כך שכמה "כתמים" שנחשבו בעבר למבנים נפרדים עשויים למעשה להיות חלק מרצועות גדולות ורציפות הרבה יותר.
אז מה מסתתר שם?
זו בדיוק השאלה שעליה החוקרים עדיין אינם יכולים לענות בוודאות.
הם מעריכים שהאזורים עשויים להכיל חומר שונה מאוד מהסלעים שסביבם. אחת האפשרויות היא שמדובר בשרידים של לוחות טקטוניים וחלקים מקרום כדור הארץ ששקעו במשך מיליוני או מיליארדי שנים לעומק עצום.
בתנאים הקיצוניים השוררים שם - לחץ אדיר וטמפרטורות גבוהות מאוד - החומר עשוי להשתנות, לעבור התכה חלקית או להפוך למינרלים אחרים. התוצאה יכולה להיות מעין "ערימות" של חומר בעל תכונות שונות מהמעטפת שמסביב.
ויש גם אפשרות מסקרנת הרבה יותר, אם כי ספקולטיבית: חלק מהחומר בעומק המעטפת עשוי להיות שריד של תיאה, כוכב לכת קדום בגודל דומה למאדים, שלפי ההשערה המובילה התנגש בכדור הארץ לפני כ-4.5 מיליארד שנה והוביל להיווצרות הירח. המחקר הנוכחי אינו מוכיח שהאזורים החדשים קשורים לתיאה.
הגילוי עשוי לעזור בעתיד להבין טוב יותר כיצד החום והחומר נעים בתוך כדור הארץ, תהליכים שמשפיעים בין היתר על פעילות געשית ועל תנועת הלוחות הטקטוניים.
לעת עתה, ששת האזורים החדשים הם בעיקר מטרות למחקר נוסף. החוקרים יודעים שהם שם, יודעים שהם שונים ממה שסביבם - ועכשיו הם צריכים להבין מה בדיוק מסתתר כמעט 3,000 ק"מ מתחת לרגליים שלנו.