Исследование ученых из Вильнюсского университета посвящено текущему фанерозойскому эону с протяженностью около 540 миллионов лет, который включает кайнозойскую, мезозойскую и палеозойскую эры. Это один из четырех эонов Земли, наиболее крупных временных отрезков геологической истории Земли.

«В учебниках геохронологические шкалы могут выглядеть как аккуратные графики, но их границы рассказывают гораздо более хаотичную историю, — сказал Андрей Спиридонов, соавтор исследования. — Наши результаты показывают, что то, что казалось беспорядочным шумом, на самом деле является ключом к пониманию того, как меняется наша планета и насколько далеко могут зайти эти изменения».

Спиридонов и его коллеги взяли за основу временные интервалы, установленные Международной комиссией по стратиграфии, но также использовали для уточнения границ данные стратиграфического анализа ареалов морских животных, моллюсков и известкового планктона. Они обнаружили, что границы между временными интервалами последовательно образовывали любопытные кластеры, разделенные длительными периодами относительного спокойствия.

Это неравномерное распределение указывает на мультифрактальную систему, или систему, сложная динамика которой определяется непрерывным спектром экспонент, пишет Science Alert.

«Интервалы между ключевыми событиями в истории Земли, от массовых вымираний до эволюционных взрывов, распределены неравномерно, — сказал Спиридонов. — Они следуют мультифрактальной логике, которая раскрывает каскадный характер изменчивости во времени».

Исследователи стремились оценить «внешнюю временную шкалу» Земли, или количество времени, необходимое для выявления размера естественной изменчивости нашей планеты. Основываясь на своих выводах, они вычислили, что этот промежуток составляет минимум 500 миллионов лет.

«Если мы хотим понять весь спектр поведения Земли, будь то периоды затишья или внезапные глобальные потрясения, нам нужны геологические данные, охватывающие как минимум полмиллиарда лет. А в идеале — миллиард», — сказал Спиридонов.

Чтобы описать распределение этих временных интервалов и их границ, исследователи разработали новую модель, которую они назвали «сложным мультифрактально-пуассоновским процессом». Их анализ указывает на наличие у решающих событий определенной структуры, каскада кластеров внутри кластеров.

«Теперь у нас есть математические доказательства того, что изменения в земной системе не просто нерегулярны, — говорит Спиридонов. — У них развитая структура и иерархия».

Эти результаты не только помогут нам понять, что уже произошло на Земле за последние 4,5 миллиарда лет, но и смогут дать бесценную информацию о том, чего следует ожидать в будущем.

В прошлом году геологи из США обнаружили древний участок морского дна, который погрузился в глубины Земли во время эпохи динозавров. Это открытие меняет существующие теории о строении внутренней части нашей планеты.