长期以来,我们已经知道地球的内部注定会在遥远的未来燃烧殆尽,尽管新的研究表明,这一过程可能在地球的一侧比另一侧发生得更快。通过分析过去4亿年间大陆和海洋板块的运动,研究人员确定地球的某些部分比其他部分更隔热,导致热量损失的不对称模式。
在地球内部深处,随着放射性元素的衰变,热量不断产生。然而,与此同时,热量通过地壳向上散失。表面热量损失超过内部热量产生的事实意味着地球总体上在冷却,总有一天会变得寒冷且无生命。
有趣的是,这种热量损失并不均匀地发生在整个地球上,因为庞大的陆地比薄的海洋地壳提供更多的隔热。换句话说,被大陆覆盖的地区热量损失较少,而被海洋覆盖的地区冷却得更快。
在《地球物理研究快报》上撰写的这项新研究中,作者解释了他们如何使用构造板块循环模型来展示过去4亿年间地球上热量损失的变化。结果表明,在此期间,地球的两半球以不同的速率冷却,两个半球之间的分界线位于60度经度。
这种差异的原因在于,一个半球在过去4亿年间主要被水覆盖,而另一个半球则被陆地隔热。研究人员将这些分别标记为太平洋半球——因为它主要由太平洋组成——和非洲半球,后者包含非洲、欧洲和亚洲的大陆。
通过将每个半球进一步分成网格状的单位,每个单位跨越半度纬度和经度,研究人员能够计算出构造板块移动时每个地区的热量损失速率。在这样做时,他们确定太平洋半球在过去4亿年间比非洲半球多冷却了50开尔文。
考虑到非洲半球一直由超级大陆盘古大陆隔热,后来分裂成非洲和欧亚大陆,这可能并不令人惊讶。相比之下,太平洋半球在过去十亿年左右的时间里一直是水世界,因此允许更多的热量散失。
然而,令人难以置信的是,尽管冷却速度更快,研究作者发现太平洋半球实际上比非洲半球更热。通过解释,他们提出太平洋地幔曾经被一个名为隆迪尼亚的长期存在的超级大陆隔热,它在约十亿年前分裂之前捕获了大量热量。
因此,这种古老隔热层捕获的热量可能尚未完全散失,并且继续影响太平洋半球的内部温度。