Новое международное исследование, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, предлагает революционный взгляд на геологическую историю Земли. Ученые применили многофрактальный анализ к Геологической шкале времени (GTS), обнаружив, что события, определяющие границы геологических эпох и периодов, не распределены равномерно, а следуют сложной, иерархической закономерности. Это открытие бросает вызов традиционному представлению о геологическом времени как о линейном и предсказуемом процессе.
Исследование, в котором приняли участие профессор Шон Лавджой из Университета Макгилла, доцент Фабрис Ламберт из Папского католического университета Чили и профессор Андрей Спиридонов из Вильнюсского университета, фокусируется на Фанерозойском эоне, охватывающем последние 540 миллионов лет. Анализируя временную плотность ключевых событий, команда обнаружила, что они группируются в кластеры, разделенные длительными периодами относительного спокойствия. Профессор Спиридонов отметил: «Геологические шкалы времени могут выглядеть как аккуратные временные линии из учебников, но их границы рассказывают гораздо более хаотичную историю. Наши результаты показывают, что то, что казалось неравномерным шумом, на самом деле является ключом к пониманию того, как меняется наша планета и насколько далеко могут зайти эти изменения».
Для моделирования этих сложных паттернов исследователи разработали новый математический подход, названный «составным мультифрактально-пуассоновским процессом». Эта модель описывает изменения в системе Земли как иерархические кластеры внутри кластеров, что отражает многоуровневую природу геологических процессов. Такая структура предполагает, что даже самые экстремальные изменения планеты являются частью более широкой, предсказуемой системы.
Одно из наиболее значимых открытий исследования — определение «внешней временной шкалы» Земли. Это минимальный временной интервал, необходимый для полного понимания изменчивости планеты. По оценкам ученых, этот порог составляет не менее 500 миллионов лет, а в идеале — миллиард лет. Это означает, что более короткие исследования могут упустить существенные крайности, особенно учитывая, что вся история человечества охватывает лишь недавний спокойный период. Понимание этой «внешней временной шкалы» критически важно для построения более точных моделей, предсказывающих будущие геологические явления.
Эти выводы углубляют наше понимание прошлого Земли и улучшают способность прогнозировать будущие планетарные изменения. Признавая многофрактальную природу геологических событий, ученые могут разрабатывать более совершенные модели для предвидения будущих геологических феноменов, что открывает новые горизонты в изучении нашей планеты.