Массовые вымирания. Гигантские вулканические извержения. Океаны, внезапно лишённые кислорода. На первый взгляд, крупнейшие геологические катастрофы на Земле, кажется, имеют мало общего, за исключением своих масштабов.
Однако на протяжении десятилетий ученые задавались вопросом, не следуют ли эти, казалось бы, не связанные между собой события на самом деле скрытому ритму, уходящему корнями вглубь веков на сотни миллионов лет.
Возможность того, что геологическая история Земли следует долгосрочному ритму, обсуждается уже на протяжении десятилетий. Эта идея восходит к исследованиям, опубликованным в 1980-х годах, когда исследователи впервые предположили, что массовые вымирания и другие крупные геологические события могут повторяться с регулярными интервалами. Более ранние исследования выявили аналогичные периодические закономерности, но эта идея остается спорной.
Теперь же в исследовании, опубликованном в журнале Evolving Earth, эти данные пересматриваются с использованием обновленных геологических временных шкал и статистических методов. Результаты исследования опубликованы в журнале Evolving Earth.
Анализ показывает, что доказательства существования геологического цикла, длящегося примерно 27,5 миллионов лет, продолжают укрепляться, предполагая, что многие из крупнейших земных потрясений могут быть связаны долгосрочными процессами, а не представлять собой изолированные катастрофы.
Опираясь на ранее опубликованные геологические данные, геолог из Нью-Йоркского университета Майкл Рампино заново изучил 89 крупных геологических событий за последние 260 миллионов лет, используя обновленные данные о геологическом возрасте и статистический анализ.
Набор данных включает в себя данные о массовых вымираниях в морской среде, аноксических событиях в океане, континентальных базальтовых извержениях, колебаниях уровня моря, вымираниях наземных четвероногих, изменениях скорости спрединга морского дна и импульсах внутриплитного вулканизма.
В совокупности эти данные указывают на преобладающую периодичность приблизительно в 27,5 миллионов лет, а также на более слабый цикл продолжительностью около 8,9 миллионов лет.
Вместо того чтобы утверждать, что одна геологическая катастрофа напрямую вызывает другую, новый анализ предполагает, что множество земных систем могут периодически реагировать на одни и те же лежащие в основе процессы, происходящие на протяжении десятков миллионов лет.
Что именно представляют собой эти процессы, остается неясным.
В ходе анализа также рассматриваются возможные факторы, определяющие этот долгосрочный ритм.
Одна из возможностей кроется глубоко внутри самой Земли.
Мантия планеты постоянно циркулирует за счет конвекции, хотя и с невероятно медленной скоростью. Периодические изменения конвекции в мантии или образование мантийных плюмов могут влиять на вулканическую активность, тектонику плит, горообразование и другие крупномасштабные геологические процессы.
Поскольку эти системы тесно взаимосвязаны, возмущения, возникающие в глубинах Земли, в конечном итоге могут распространиться по поверхности планеты, океанам, климату и биосфере.
Другая гипотеза сосредоточена на взаимодействии между поверхностью Земли и ее внутренними структурами. Долгосрочные орбитальные вариации влияют на климат и уровень моря, периодически перераспределяя огромные объемы воды, льда и осадочных пород по всей планете. Рампино обсуждает возможность того, что эти изменяющиеся поверхностные нагрузки незаметно изменяют напряжения в земной коре и верхней мантии, потенциально влияя на тектоническую и вулканическую активность в геологических масштабах времени.
Рампино также рассматривает возможные влияния из-за пределов Земли — идею, которую он обдумывает с 1980-х годов.
По мере того как Солнечная система вращается вокруг центра Млечного пути, она колеблется выше и ниже средней плоскости галактики, причем время этих пересечений совпадает с временем крупных земных колебаний. Другие исследователи предполагают, что эти пересечения также могут гравитационно возмущать кометы в далеком облаке Оорта, увеличивая вероятность столкновений с крупными астероидами.
Другая, еще более спекулятивная гипотеза, предполагает, что если темная материя сконцентрирована вблизи плоскости Галактики, то ее часть может время от времени захватываться Землей.
На протяжении миллионов лет этот процесс может генерировать небольшое количество внутреннего тепла, потенциально влияя на геологическую активность. Однако в настоящее время нет прямых доказательств, подтверждающих какой-либо из этих механизмов, поэтому они остаются весьма спорными.
Крупные столкновения с астероидами рассматриваются в статье отдельно. Хотя они не были включены в статистический анализ 89 геологических событий, время образования нескольких крупнейших известных ударных кратеров на Земле в целом соответствует предложенному 27,5-миллионному ритму, как это обсуждалось Рампино в предыдущих работах.
Рампино предполагает, что эта переписка может потребовать дальнейшего расследования, но воздерживается от утверждения о причинно-следственной связи. Остается открытым вопрос, отражает ли наблюдаемый цикл подлинную особенность истории Земли.
Выявление периодических закономерностей на протяжении сотен миллионов лет по своей сути является сложной задачей.
Геологические данные неполны, возраст древних событий становится все более неопределенным по мере удаления от истоков, а статистический анализ иногда позволяет выявить кажущиеся циклы, которые исчезают по мере накопления дополнительных доказательств.
Вместо того чтобы утверждать, что спор разрешен, Рампино приходит к выводу, что предложенная 27,5-миллионнолетняя периодичность сохраняется, несмотря на десятилетия все более точных геологических временных шкал и расширяющихся массивов данных.
Однако, поскольку эта идея противоречит давно принятым интерпретациям природы геологической летописи, она, вероятно, останется предметом споров.
Однако, если эта закономерность подтвердится в будущих исследованиях, крупнейшие геологические потрясения на Земле могут оказаться не просто изолированными катастрофами, разбросанными по всей глубине веков.
Вместо этого они могут отражать повторяющиеся проявления долгосрочных процессов, которые формировали нашу планету на протяжении сотен миллионов лет.
«Хотя эти идеи по большей части всё ещё выходят за рамки современного геологического мышления, — заключает Рампино, — они могут стать первыми шагами к важному концептуальному прорыву в науках о Земле, который признаёт глобальную корреляцию основных геологических событий, в целом периодический характер многомиллионной геологической летописи и астрономические связи, которые могли бы более прочно поместить нашу планету в её истинное космическое пространство».
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/195434-krupnejshie-katastrofy-proiskhodyat-po-skrytoj-zakonomernosti-kazhdye-27-mln-let
Обозрение "Terra & Comp".
