Новое международное исследование, [опубликованное](https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0012821X25002596) в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывает, что границы между геологическими эпохами и периодами, хотя и распределены случайным образом, следуют скрытой иерархической закономерности. Исследование под соавторством профессора Андрея Спиридонова из Вильнюсского университета (VU) факультета химии и наук о Земле демонстрирует, что эти временные границы группируются таким образом, что отражает глубочайшие колебания системы Земли. Это открытие может изменить наше понимание прошлого и возможных будущих нашей планеты.
«Геологические шкалы времени могут выглядеть как аккуратные временные шкалы в учебниках, 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», — говорит профессор Спиридонов, геолог и палеонтолог, соавтор исследования.
Исследование проводилось международной группой исследователей:
* профессор Шон Лавджой и Ризиарт Дэвис из Университета Макгилла (Канада);
* доцент Фабрис Ламбер из Папского католического университета Чили;
* Рафаэль Хеберт из Института Альфреда Вегенера (Германия);
* профессор Спиридонов из ВУ (Литва).
Фокус исследования
Исследование было сосредоточено на распределении границ, определяющих эпохи, периоды и эры в [геологическом времени](https://phys.org/tags/geological+time/). Они включают официальную Международную геохронологическую карту, а также временные шкалы, основанные на биозонах, используемые для временных диапазонов вымерших видов, таких как конодонты, граптолиты и аммоноидеи. Во всех этих временных рамках, от локальных до глобальных, обнаружилась поразительная закономерность: границы временных единиц расположены неравномерно.
Вместо этого границы появляются группами, разделёнными длинными интервалами относительного спокойствия. Эта крайняя неравномерность была описана с помощью концепции мультифракталов — математических закономерностей, которые повторяются в разных масштабах.
«Интервалы между ключевыми событиями в истории Земли, от массовых вымираний до эволюционных взрывов, распределены не совсем равномерно. Они следуют мультифрактальной логике, которая показывает, как изменчивость каскадирует во времени», — объясняет профессор Спиридонов.
Этот анализ позволил исследователям оценить «внешнюю временную шкалу» системы Земли — временной промежуток, необходимый для выявления полной степени её естественной изменчивости. Они обнаружили, что этот предел составляет примерно 500 миллионов лет или даже больше.
«Если мы хотим понять весь диапазон поведения Земли, будь то периоды спокойствия или внезапных глобальных потрясений, нам нужны геологические записи, охватывающие как минимум полмиллиарда лет. А в идеале — миллиард», — отмечает профессор Спиридонов.
Согласно авторам исследования, это понимание помогает объяснить, почему более короткие временные рамки часто не учитывают крайности — как стабильные, так и хаотичные, — которые определяют эволюцию планеты.
Исследование также представляет новую теоретическую модель для описания распределения этих геологических границ: составной мультифрактальный пуассоновский процесс. Эта модель предполагает, что геологические события вложены друг в друга, образуя каскадную закономерность, в которой кластеры появляются внутри кластеров, и все они управляются единым статистическим процессом.
«Теперь у нас есть математические доказательства того, что изменения в системе Земли не просто нерегулярны. Они глубоко структурированы и иерархичны. Это имеет огромное значение не только для понимания прошлого Земли, но и для моделирования будущих планетарных изменений», — заключает профессор Спиридонов.
Предоставлено [Вильнюсским университетом](https://phys.org/partners/vilnius-university/)