A Föld története matematikai képletet követ

Az új kutatások azt sugallják, hogy még a legdrámaibb események is - a tömeges kihalásoktól a hirtelen evolúciós robbanásokig - meglepően szabályos mintákat követnek

Egy nemzetközi kutatócsoport rendkívüli felfedezést tett. A korszakok és a geológiai korszakok közötti határok rejtett matematikai struktúrát alkotnak, amely alapvetően megváltoztathatja a Föld múltjáról alkotott képünket. Kicsit olyan, mintha a természetnek meglenne a maga pontos idővonala, amit még csak most kezdünk olvasni.

A Föld változásainak multifraktál természete

A Nemzetközi Rétegtani Bizottság adatait és a tengeri élőlények nyomait elemző tudósok a körülbelül 540 millió évvel ezelőtti fanerozoikus korszakra összpontosítottak. A kutatás magában foglalta a konodontáknak nevezett mikroszkopikus tengeri kövületeket, az ammonoidok néven ismert kihalt lábasfejűeket, a graptolitoknak nevezett gyarmati tengeri állatokat és a meszes nanoplanktont.

A tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a geológiai események nem egyenletesen oszlanak el, hanem hosszú viszonylagos nyugalmi időszakok választják el egymástól a klasztereket. Ezt a mintát multifraktál rendszerként írták le, amelynek dinamikájának leírásához a kitevők teljes spektrumára van szükség. Ez meglepő hasonlóság más természeti rendszerekkel, amelyeket a hegyek topográfiájában vagy akár az emberi testben figyelünk meg.

A földi változások matematikai modellje

A kutatók kifejlesztettek egy új elméleti modellt, az úgynevezett komplex multifraktál-poissoni folyamatot. Azt sugallja, hogy a geológiai események egymásba ágyazódnak, és a változékonyság lépcsőzetes mintázatát hozzák létre. Ez a felfedezés különösen fontos, mivel a multifraktál rendszerek gyakoriak a természetben – a szívverés dinamikájától az agyi aktivitásig.

Az egyik legfontosabb megállapítás a Föld külső időskálájának meghatározása. Kiderült, hogy legalább 500 millió évbe, ideális esetben egymilliárd évbe telik, mire bolygónk természetes változékonyságának teljes mértéke feltárul. A megaklíma, azaz a hosszú távú éghajlati változás kezdetének átlagos dátuma eléri a 780 plusz/mínusz 280 millió évvel ezelőttet.

Új perspektívák a bolygómodellezésben

A határesemények idősűrűségét új paleoindikátorként ismerték el, a múltbeli éghajlati és környezeti feltételek tanulmányozásának eszközeként. Az erős szakaszosság azt jelzi, hogy a megaklíma legnagyobb léptéke legalább körülbelül 0,5 milliárd éves.

Ez a felfedezés megváltoztatja a jövőbeli bolygóváltozások modellezésének módját. Ahelyett, hogy véletlenszerűen kezelnék a geológiai eseményeket, a tudósok most figyelembe vehetik hierarchikus, matematikai szerkezetüket. A természet mindig meglephet, és a Föld folyamatairól szóló ismereteink továbbra is töredékesek. De talán csak most láttuk az első pillantásokat egy nagyobb, matematikai rendre, amely bolygónk geológiai történelmében rejtőzik - írja a focus.pl.