Під Антарктидою зафіксували сотні глибоких землетрусів: вчені пояснюють загадкові сигнали з-під криги
Антарктида зазвичай сприймається як один із найбільш спокійних і стабільних регіонів планети. Однак нове дослідження показує, що під товщею льоду відбувається набагато більше процесів, ніж вважалося раніше. Вчені виявили понад 500 глибоких землетрусів у місцях, де, згідно з класичною геологією, їх бути не повинно.
Йдеться про так звані внутрішньоплитні землетруси — сейсмічні події, що виникають не на межах тектонічних плит, а всередині них. Саме це робить відкриття особливо несподіваним і складним для пояснення.
Землетруси там, де їх «не повинно бути»
Дослідники з США та Іспанії проаналізували сейсмічну активність під Східною Антарктидою і зафіксували 510 глибоких землетрусів. Усі вони відбувалися на глибинах від 100 до 150 кілометрів, що ще більше ускладнює їхнє пояснення.
Проблема полягає в тому, що ця частина Антарктиди не розташована на межі тектонічних плит — саме там зазвичай виникає більшість землетрусів через тертя та рух плит. Натомість у цьому регіоні вчені спостерігають зовсім інший механізм, який не вписується у класичну модель тектоніки.
Як вдалося виявити приховану сейсмічну активність
Щоб знайти ці «приховані» землетруси, науковці використали дані з 49 сейсмічних станцій, розташованих у Східній Антарктиді. Обробка інформації проводилася за допомогою методів штучного інтелекту, зокрема алгоритмів глибокого навчання.
Такі системи дозволяють «відфільтровувати» корисні сигнали серед шуму та визначати сейсмічні події, які людина могла б просто не помітити. Аналіз ґрунтувався на різниці між первинними (P-хвилями) та вторинними (S-хвилями) сейсмічними хвилями, що дозволяє визначати характер і джерело землетрусів.
У результаті дослідники змогли не лише виявити сотні подій, але й точно визначити їхнє розташування — переважно під льодовиком Девіда.
Що може викликати землетруси всередині континенту
Згідно з традиційною геологією, внутрішні частини тектонічних плит мають бути відносно стабільними. Однак нові дані показують, що це не завжди так.
Вчені припускають, що причиною землетрусів може бути взаємодія різних геологічних шарів під Антарктидою. У регіоні стикаються дві великі літосферні структури: товста, холодна плита Східної Антарктиди та тонша й тепліша структура Західної Антарктиди.
Різниця в їхніх властивостях створює зону напруження, де гірські породи стають більш вразливими до деформацій. Додатковий вплив мають два протилежні процеси: тиск гарячої мантії знизу та вага крижаного щита зверху. Усе це створює складну систему напружень, яка може провокувати розриви порід навіть на значних глибинах.
Чому землетруси зосереджені в одному районі
Попри те, що подібні геологічні межі простягаються вздовж Трансантарктичних гір і в інших регіонах, більшість зафіксованих землетрусів концентрується саме під льодовиком Девіда.
Це залишається однією з головних загадок дослідження. Вчені припускають, що на це можуть впливати локальні фактори, які поки що не вдалося повністю ідентифікувати. Таким чином, хоча загальна модель пояснює механізм глибоких землетрусів, вона не відповідає на питання, чому активність має настільки чітку локалізацію.
Антарктида вже не така «тиха», як здавалося
Раніше Антарктиду вважали майже сейсмічно спокійним регіоном. Однак нові дані змінюють це уявлення. Подібні внутрішньоплитні землетруси також фіксуються в інших частинах світу — зокрема в Афганістані, Марокко та Румунії.
Це свідчить про те, що процеси всередині тектонічних плит можуть бути значно активнішими та складнішими, ніж передбачала класична теорія тектоніки.
Роль штучного інтелекту у нових відкриттях
Одним із ключових інструментів цього дослідження став штучний інтелект. Саме алгоритми глибокого навчання дозволили виявити слабкі та приховані сигнали, які традиційні методи могли б пропустити.
Вчені вважають, що подальший розвиток таких технологій допоможе знаходити подібні «приховані» землетруси в інших регіонах світу, де наразі сейсмічна активність залишається недооціненою.
Що це означає для науки
Дослідження, опубліковане в журналі Science, показує, що Земля залишається набагато динамічнішою, ніж ми звикли думати. Навіть у найвіддаленіших і найхолодніших регіонах планети відбуваються складні процеси, які досі важко пояснити повністю.
І хоча вчені схиляються до суто геологічних пояснень, деякі аспекти цього явища все ще залишаються загадкою — особливо локалізація землетрусів та їхня глибина. Антарктида, яка здавалася майже нерухомою, поступово відкриває свою приховану сейсмічну активність, змушуючи науковців переглядати уявлення про стабільність континентів.