Nghiên cứu mới cho thấy các ngưỡng chuyển tiếp trong thang thời gian địa chất tạo thành các cụm phân cấp theo mô hình đa phân fractal, xen kẽ những khoảng yên tĩnh kéo dài. Để nắm bắt đầy đủ biến động tự nhiên của Trái Đất, hồ sơ địa chất cần phủ ít nhất 500 triệu năm.
Điểm nổi bật:
- Các ranh giới giữa các giai đoạn địa chất tạo thành các cụm phân tầng.
- Sự biến động của Trái Đất tuân theo logic đa phân fractal.
- Khoảng thời gian ít nhất 500 triệu năm cần thiết để phơi bày toàn bộ biến động tự nhiên của Trái Đất.
- Mô hình “quá trình đa phân fractal-Poisson kết hợp” được phát triển để mô tả phân bố các sự kiện.
- Thay đổi địa chất mang tính cấu trúc và phân cấp, không hoàn toàn ngẫu nhiên.
Nghiên cứu mới cho thấy các nguồn chuyển tiếp trong thời gian địa chất tạo thành các cụm phân cấp theo mô hình địa phân fractal, xen kẽ những khoảnh yên tĩnh kéo dài. Để hiểu biến động tự nhiên của Trái Đất, hồ sơ địa chất cần phủ ít nhất 500 triệu năm.
Điểm nổi bật:
- Các ranh giới giữa các giai đoạn địa chất tạo thành các cụm phân tầng.
- Sự biến động của Trái Đất tuân theo logic đa phân fractal.
- Khoảng thời gian ít nhất 500 triệu năm cần thiết để phơi bày toàn bộ biến động tự nhiên của Trái Đất.
- Mô hình “quá trình đa phân fractal-Poisson kết hợp” được phát triển để mô tả mẫu.
- Thay đổi địa chất mang tính cấu trúc và phân cấp, không hoàn toàn ngẫu nhiên.
Theo một nghiên cứu gần đây, các sự kiện mà các nhà địa chất sử dụng để phân biệt các giai đoạn chuyển tiếp trong câu chuyện về Trái Đất tuân theo một mô hình phân cấp ẩn, có thể hé lộ cả quá khứ lẫn những biến động trong tương lai.
“Các thang thời gian địa chất có thể trông như những đường thời gian gọn gàng trong sách giáo khoa, nhưng các ranh giới của chúng kể một câu chuyện hỗn loạn hơn rất nhiều,” Andrej Spiridonov, đồng tác giả nghiên cứu và là nhà địa chất, cổ sinh vật học tại Đại học Vilnius ở Litva, cho biết.
“Phát hiện của chúng tôi cho thấy những gì dường như là nhiễu không đều thực chất là chìa khóa để hiểu cách hành tinh của chúng ta thay đổi và mức độ thay đổi đó có thể đạt tới,” Spiridonov nói thêm.
Lịch sử hành tinh của chúng ta đầy ắp những biến động, đôi khi đủ mạnh để khởi tạo những khối thời gian địa chất hoàn toàn mới. Điều này bao gồm sự chuyển đổi giữa các đơn vị thời gian ngắn như kỷ và đại kỷ, cũng như những đơn vị dài hơn như đại và siêu đại.
Sự kiện mảnh thiên thạch hủy diệt khủng long 66 triệu năm trước được sử dụng làm điểm chuyển tiếp giữa các đại. (Science Photo Library/Canva)
Các quá trình thúc đẩy những chuyển đổi này rất phức tạp, tạo ra những khoảng thời gian tương đối ổn định xen kẽ với các thảm họa đột ngột không thể dự đoán trước về loại và quy mô. Tuy nhiên, có dấu hiệu cho thấy điều này có thể không ngẫu nhiên như tưởng tượng.
Nghiên cứu mới tập trung vào Siêu đại Phanerozoic hiện nay, bắt đầu từ khoảng 540 triệu năm trước và bao gồm các đại Siêu tân sinh, Trung sinh và Cổ sinh. Đây là một trong bốn siêu đại của Trái Đất cho đến nay, trước đó là Proterozoic, Archean và Hadean.
Các chương trong lịch sử địa chất Trái Đất. (TefiM/Getty Images)
Spiridonov và các đồng nghiệp sử dụng các phân chia thời gian do Ủy ban phân loại lớp địa chất quốc tế thiết lập, phân tích các ranh giới dựa trên phạm vi stratigraphic của động vật biển và các loài cổ như conodont, ammonoid, graptolite và vi sinh vôi hóa. Họ phát hiện các ranh giới giữa các đơn vị thời gian liên tục hình thành cụm hấp dẫn, ngắt quãng bởi những khoảng yên tĩnh dài.
Phân bố không đồng đều này gợi ý một hệ thống đa phân fractal, với các động lực phức tạp được xác định bởi một phổ số mũ liên tục. “Khoảng thời gian giữa các sự kiện chủ chốt trong lịch sử Trái Đất, từ tuyệt chủng hàng loạt đến bùng nổ tiến hóa, không phân bố đều,” Spiridonov nói. “Chúng tuân theo một logic đa phân fractal, tiết lộ cách biến động truyền tải theo cấp số nhân qua thời gian.”
Các nhà nghiên cứu ước tính “thang thời gian ngoài” của Trái Đất, tức khoảng thời gian cần thiết để hé lộ toàn bộ biến động tự nhiên của hành tinh, ít nhất là 500 triệu năm. “Để hiểu đầy đủ phạm vi hành vi của Trái Đất, dù giai đoạn yên tĩnh hay biến động toàn cầu bất ngờ, chúng ta cần hồ sơ địa chất phủ ít nhất nửa tỷ năm. Lý tưởng nhất là một tỷ năm,” Spiridonov khẳng định.
Nghiên cứu cảnh báo việc nghiên cứu các thang thời gian ngắn hơn có thể không phản ánh đủ mức độ cực đoan mà hành tinh có thể tạo ra. Vì toàn bộ lịch sử loài người diễn ra trong một chuỗi yên tĩnh gần đây, việc hiểu sâu về mô hình lớn của Trái Đất sẽ mang lại giá trị to lớn.
Tác động đối với thị trường Việt Nam
Đối với cộng đồng khoa học và giáo dục tại Việt Nam, việc phát hiện quy luật phân cấp đa phân fractal trong lịch sử địa chất mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu mới về địa chất bản địa. Những hồ sơ địa chất tại Việt Nam, như khu vực Đông Nam Bộ và các vùng núi Trường Sơn, có thể được tái đánh giá theo tiêu chí này để khám phá các giai đoạn biến động quan trọng. Hiểu biết sâu về thang thời gian địa chất không chỉ cải thiện chương trình giảng dạy đại học mà còn hỗ trợ các nhà quy hoạch và quản lý tài nguyên trong dự báo và ứng phó với biến đổi môi trường tiềm ẩn. Nội dung này cũng góp phần tăng cường nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo tồn di sản địa chất và thúc đẩy du lịch khoa học tại các khu vực có giá trị địa chất đặc sắc.
Tags: NGHIÊN CỨU, THỜI GIAN ĐỊA CHẤT
