AI 深度學習重繪地核─地函邊界，首揭六條巨型連續結構
科學家利用 AI 深度學習工具分析 200 多萬筆地震波紀錄，發現地核與地函交界處竟環繞 6 條連續的不規則帶，這些地帶以前只被當成零散小點，現在才看清它們其實是橫跨數千公里的巨大結構。
當地震發生，強大地震波會一路穿透底下抵達地表，而地震主波到達觀測站前幾秒，會有另一絲微弱震動先抵達，也就是「PKP 前驅波」。
PKP 前驅波為震波碰到地核邊緣異常溫度、化學成分不同的區域後散射形成，是科學家剖析地核-地函邊界（CMB）細微結構變化的最強探照燈，然而它非常微弱，就像要從搖滾演唱會聽見細針掉到地上的聲音，研究人員雖然常透過提高信噪比、消除較弱訊號、定位波散射源技術改進分析結果，但要從數百萬筆地震記錄手動篩選這種訊號，會篩到讓人靈魂出竅。
為更徹底研究 PKP 前趨波並繪製深部地函異質性分佈圖，一組科學團隊為此訓練 AI 深度學習模型，分析 1990～2024 年間世界各地收集超過 200 萬條的地震記錄。在過濾品質較差的訊號後，研究人員對波形是否包含 PKP 前驅波進行分類以產製 2 張機率圖：一張顯示前驅波出現一致性，另一張顯示強散射體最可能出現的位置。
整體而言，模型識別出 174,929 個 PKP 前驅波訊號，約過去全球前驅波資料集總和 10 倍。這些數據更將先前觀測以為的零散斑點連成 6 條清晰連續的帶，分別分布於北大西洋下方、北歐亞大陸、南大西洋、南非、太平洋、南極周邊地區。
團隊推測這些巨大破碎地帶堆積了地球幾十億年來各種雜質，主要由 3 類地質過程混合而成：遠古時代沉入地底的地殼板塊、密度特別高而沉入底部的礦物、因靠近地核而融化的岩石。
未來其他研究可將此圖與其他地震波類型結合，銳化地核-地函邊界影像，收集更多地震陣列則有助更精確描繪結構位置。
AI 可成為地球科學領域的全新顯微鏡工具，讓我們一窺過去只能模糊推測的深層結構。雖然這幾條異常帶確切邊界仍需更多數據確認，但已強烈暗示地球內部可能存在大規模「化學不均勻性」，核函結構遠比想像更加複雜且動態。
（首圖來源：AI 生成）