Un modelo de inteligencia artificial analizó más de dos millones de registros sísmicos y permitió identificar regiones desconocidas cerca del límite entre el manto y el núcleo externo. Los investigadores todavía no determinaron su composición, pero creen que podrían conservar materiales procedentes de antiguas placas tectónicas e incluso restos vinculados con la formación de la Luna.
Las profundidades de la Tierra continúan siendo uno de los territorios más inaccesibles para la ciencia. Sin embargo, un equipo de investigadores chinos logró detectar seis estructuras misteriosas nunca antes documentadas, ubicadas aproximadamente a 2.900 kilómetros bajo la superficie, en la zona donde el manto terrestre se encuentra con el núcleo externo líquido.
El descubrimiento fue posible mediante el análisis de las ondas generadas por miles de terremotos registrados entre 1990 y 2024. Ante la imposibilidad de llegar físicamente hasta esas profundidades, los científicos utilizan las ondas sísmicas como una especie de sistema de exploración capaz de revelar cambios en la composición, la temperatura y la densidad del interior del planeta.
Seis estructuras desconocidas en el límite entre el manto y el núcleo
Las regiones detectadas fueron descritas como posibles dispersores profundos: estructuras prácticamente invisibles cuya presencia solo puede advertirse por la manera en que alteran sutilmente el recorrido de determinadas ondas sísmicas. Los resultados fueron publicados en la revista científica Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Estas seis áreas se encuentran cerca del límite entre el manto inferior, formado por rocas sólidas pero capaces de deformarse lentamente, y el núcleo externo, compuesto principalmente por hierro y níquel en estado líquido. Esta frontera es una de las regiones más dinámicas y complejas del planeta.
Al atravesar ese límite se produce un fuerte contraste de temperatura, densidad y composición. El calor que escapa desde el núcleo contribuye a impulsar los movimientos de convección del manto y las llamadas plumas mantélicas, grandes columnas de material caliente que pueden influir en la actividad geológica y volcánica de la superficie.
La inteligencia artificial analizó millones de registros sísmicos
Para estudiar esta zona, los investigadores se concentraron en unas señales débiles conocidas como precursores de ondas PKP. Estas ondas atraviesan el núcleo externo líquido y se dispersan al encontrarse con pequeñas irregularidades o heterogeneidades situadas en las profundidades terrestres.
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Los precursores llegan a los detectores poco antes que las ondas sísmicas principales, pero su baja intensidad hace que sean extremadamente difíciles de reconocer. Tradicionalmente, los especialistas debían buscarlos manualmente entre enormes cantidades de información, un procedimiento lento que también podía estar condicionado por interpretaciones subjetivas.
Para superar esa dificultad, el equipo entrenó un modelo de aprendizaje profundo con señales previamente identificadas por especialistas. Los errores producidos por el sistema fueron revisados y corregidos por los investigadores, y esas correcciones se incorporaron nuevamente al entrenamiento para mejorar su capacidad de clasificación.
La herramienta examinó más de dos millones de registros sísmicos, procedentes de casi 5.000 terremotos, y reconoció 174.929 señales precursoras PKP de alta calidad. La cifra supera en más de diez veces el total reunido por investigaciones anteriores y permitió construir una imagen mucho más detallada del manto profundo.
Un nuevo mapa del interior de la Tierra
El volumen de información modificó la interpretación de estructuras observadas en estudios previos. Algunas anomalías que parecían fragmentos aislados y distribuidos de manera aleatoria estarían conectadas entre sí, formando cinturones continuos de gran extensión cerca del límite entre el núcleo y el manto.
Además, el nuevo mapa reveló seis regiones que probablemente contienen heterogeneidades significativas nunca documentadas. Entre las áreas señaladas aparecen sectores situados bajo las altas latitudes de Eurasia, Asia Central y el Atlántico Sur, que ahora serán objetivos prioritarios para futuras investigaciones.
¿Cuál podría ser el origen de las estructuras?
Los científicos todavía no saben exactamente de qué están formadas ni cómo se originaron. Una de las hipótesis sostiene que podrían ser acumulaciones termoquímicas, es decir, concentraciones de materiales con propiedades físicas y químicas diferentes de las rocas que las rodean.
Parte de ese material podría proceder de antiguas placas tectónicas arrastradas hacia el manto mediante la subducción, el proceso por el cual una placa se hunde debajo de otra. Las estructuras podrían contener restos de corteza oceánica, sedimentos, fragmentos de corteza continental o materiales primitivos preservados desde las primeras etapas del planeta.
Los investigadores también consideran, como una posibilidad todavía no comprobada, que algunas anomalías podrían relacionarse con Theia, el hipotético protoplaneta del tamaño de Marte que habría chocado contra la Tierra hace aproximadamente 4.500 millones de años y contribuido a la formación de la Luna.
Presiones y temperaturas capaces de transformar los materiales
A 2.900 kilómetros de profundidad, los materiales están sometidos a presiones extraordinarias y temperaturas extremas. Bajo esas condiciones pueden experimentar transformaciones minerales, cambios químicos, diferenciación de sus componentes o procesos de fusión parcial.
La combinación de antiguos restos de placas, materiales parcialmente fundidos, transiciones minerales e interacciones con grandes regiones del manto podría haber dado origen a estas estructuras. No obstante, los autores remarcaron que se necesitarán observaciones de mayor resolución para determinar su verdadera naturaleza.
El descubrimiento demuestra cómo la inteligencia artificial aplicada a la sismología puede recuperar información escondida en décadas de registros. A medida que el catálogo de señales continúe creciendo, los científicos podrán perfeccionar los modelos del manto inferior y comprender mejor la evolución geológica, térmica y química del interior profundo de la Tierra.
