IA descubre señales sísmicas que revelan estructuras ocultas cerca del núcleo de la Tierra
Una inteligencia artificial analizó más de 2 millones de registros sísmicos y permitió identificar seis zonas no documentadas cerca del límite entre el núcleo y el manto terrestre.
A casi 2 mil 900 kilómetros bajo la superficie, en la zona donde el manto sólido de la Tierra se encuentra con el núcleo externo líquido, una inteligencia artificial ayudó a revelar señales que durante décadas fueron difíciles de detectar a gran escala.
Un equipo de investigadores de la Academia China de Ciencias entrenó un sistema de aprendizaje profundo para analizar más de 2 millones de formas de onda sísmica registradas entre 1990 y 2024. El objetivo era identificar señales débiles conocidas como precursores PKP, que pueden revelar irregularidades cerca del límite entre el núcleo y el manto.
El resultado fue un catálogo de 174 mil 929 precursores, una cantidad más de diez veces mayor que la reunida por estudios anteriores. Con ese volumen de datos, el equipo logró construir uno de los mapas más completos hasta ahora sobre posibles estructuras pequeñas en el interior profundo de la Tierra.
¿Qué encontró la inteligencia artificial bajo la Tierra?
El estudio, publicado en Journal of Geophysical Research: Solid Earth, identificó seis nuevas zonas con alta probabilidad de contener estructuras de dispersión sísmica que no habían sido documentadas antes.
Estas regiones fueron nombradas en el trabajo como B1, B2, B3, B4, B5 y B6, y se encuentran cerca del límite entre el núcleo y el manto terrestre.
En términos simples, no se trata de estructuras observadas directamente como si una cámara hubiera llegado hasta ahí. Son zonas inferidas a partir de la manera en que ciertas ondas sísmicas viajan, se dispersan o se desvían al atravesar el interior del planeta.
¿Qué son los precursores PKP?
Los precursores PKP son señales sísmicas débiles que llegan antes que otras ondas más intensas después de que un terremoto sacude el planeta.
Según el estudio, estas señales se dispersan cuando encuentran pequeñas heterogeneidades cerca del límite núcleo-manto, por lo que funcionan como una especie de herramienta indirecta para estudiar rasgos ocultos del interior terrestre.
El problema es que identificarlas no es sencillo. Durante años, revisar estos registros implicaba observar sismogramas de forma manual, un proceso lento, especializado y sujeto a interpretación.
Por eso, el uso de aprendizaje profundo permitió procesar una cantidad de información que habría sido muy difícil de revisar únicamente con trabajo humano.
La IA cambió el mapa del fondo del manto
Antes de este análisis, los mapas construidos con precursores PKP mostraban zonas aisladas, como si las irregularidades del manto profundo fueran parches dispersos.
Con el nuevo catálogo, los investigadores observaron que algunas de esas regiones podrían formar bandas más continuas y extensas de lo que se pensaba. El estudio señala que la expansión de datos permitió conectar zonas que antes parecían separadas, por ejemplo bajo Panamérica.
Este cambio es importante porque ayuda a entender mejor cómo está organizado el fondo del manto, una zona clave para estudiar la dinámica interna del planeta.
¿Qué podrían ser estas estructuras?
Los investigadores señalan que varias de las zonas identificadas corresponden a lo que en geofísica se conoce como zonas de ultra baja velocidad, o ULVZ por sus siglas en inglés.
Estas regiones reciben ese nombre porque las ondas sísmicas viajan más lento al atravesarlas, lo que sugiere que tienen propiedades físicas o químicas distintas al material que las rodea.
De acuerdo con el estudio, estas estructuras podrían estar relacionadas con acumulaciones termoquímicas formadas por una combinación de restos de antiguas placas tectónicas subducidas, fusión parcial localizada e interacciones con grandes provincias de baja velocidad de cizalla, conocidas como LLVP.
En otras palabras, podrían ser restos o acumulaciones de material muy antiguo, atrapado durante millones de años cerca de la frontera entre el manto y el núcleo.
¿Por qué importa estudiar el límite entre el núcleo y el manto?
El límite entre el núcleo y el manto es una de las regiones más difíciles de estudiar de la Tierra, pero también una de las más importantes.
A esa profundidad ocurre parte de la transferencia de calor entre el núcleo metálico y el manto rocoso, un proceso relacionado con la circulación interna del planeta y con la evolución de su estructura profunda. El propio estudio señala que esta frontera es clave para entender la transferencia de calor y el ciclo de materiales dentro de la Tierra.
Comprender mejor esa zona puede ayudar a explicar procesos que, aunque ocurren miles de kilómetros bajo nuestros pies, están conectados con la actividad geológica del planeta.