В исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, используются компьютерные модели за последние 400 миллионов лет, чтобы вычислить, насколько "изолированным" каждое полушарие было материковой массой, которая является ключевым качеством, удерживающим тепло внутри, а не высвобождающим его. Эта закономерность восходит к Пангеи.

У Земли есть раскаленная докрасна жидкость внутренняя часть, которая согревает всю планету изнутри. Она тоже вращается, создавая как гравитацию, так и магнитное поле Земли. Это удерживает нашу защитную атмосферу близко к поверхности Земли. В очень долгой перспективе эта внутренняя часть будет продолжать охлаждаться, пока Земля не станет больше похожей на Марс. Удивление в новом исследовании заключается в том, насколько неравномерно рассеивается тепло, но причина имеет интуитивный смысл: части Земли были изолированы большей частью суши, создавая что-то вроде слоя термоса, улавливающего тепло.

Это контрастирует с тем, как Земля теряет большую часть своего тепла: Тепловая эволюция Земли в значительной степени контролируется скоростью потери тепла через океаническую литосферу. Почему это место наибольших потерь? Для этого нам нужно быстрое и грязное прохождение континентального дрейфа.

Мантия Земли похожа на конвекционную печь, которая приводит в действие беговую дорожку. Каждый день поверхность морского дна немного сдвигается; Новое морское дно рождается из магмы, извергающейся на континентальном водоразделе, в то время как старое морское дно разрушается и тает под существующим континентальным массивом суши.

Накопленная потеря тепла в мантии (океаническая + континентальная) за последние 400 млн лет. Области над Тихоокеанскими и африканскими крупными провинциями с низкой скоростью сдвига показаны синими и оранжевыми линиями. Пунктирные светлые меридианы указывают на разделение Тихоокеанского и Африканского полушарий.

Чтобы изучить, как ведет себя внутреннее тепло Земли, ученые построили модель, которая делит Землю на африканское и тихоокеанское полушария, а затем делит всю поверхность Земли на сетку на половину градуса широты и долготы.

Ученые объединили несколько предыдущих моделей для таких вещей, как возраст морского дна и положение континентов за последние 400 миллионов лет. Затем команда вычислила, сколько тепла содержится в каждой ячейке сетки за свой долгий срок службы. Это проложило путь для расчета общей скорости охлаждения, при этом исследователи обнаружили, что тихоокеанская сторона остывает намного быстрее.

Морское дно намного тоньше, чем массивная суша, а температура внутри Земли "гасится" огромным объемом холодной воды, находящейся над ним. Подумайте о гигантском Тихом океане по сравнению с противоположными берегами Африки, Европы и Азии — имеет смысл, что тепло быстрее рассеивается с самого большого морского дна в мире.

Предыдущие исследования этого эффекта морского дна проводились всего 230 миллионов лет назад, а это означает, что новая модель, которая насчитывает 400 миллионов лет, почти удваивает изучаемые временные рамки.

В выводах есть удивительное противоречие. Тихоокеанское полушарие охладилось примерно на 50 Кельвинов больше, чем африканское полушарие, но постоянно более высокие скорости плит Тихоокеанского полушария в течение последних 400 миллионов лет предполагают, что в определенный момент времени в Тихом океане было намного жарче.

Был ли он когда-то покрыт сушей в далеком прошлом, сохраняя внутри больше тепла? Есть и другие возможные объяснения, но в любом случае высокая тектоническая активность Тихого океана сегодня указывает на неравенство тепла. Чем плавнее мантия, тем больше пластины могут скользить и сталкиваться друг с другом.