Hvad er mantelkonvektion?
Mantelkonvektion er den proces, hvormed varme fra jordens kerne overføres opad til overfladen. Det menes, at opvarmning af mantlen ved kernen skaber konvektionsceller, hvor varmt mantelmateriale stiger, afkøling, som det går, mod skorpen, indtil den når mindre tæt materiale, på hvilket tidspunkt det spreder sig og derefter falder ned. Lignende processer kan observeres i enhver væske over en varm eller varm overflade - for eksempel atmosfæren. Mantelkonvektion antages at være ansvarlig for pladetektonik og kontinentale drift såvel som vulkanisme.
Jorden består af tre hovedlag: kernen, mantlen og skorpen. Kernen menes at være sammensat hovedsageligt af jern og nikkel, men med en høj andel af radioaktive elementer; Forfaldet af disse elementer sammen med varme, der er tilbage fra jordens dannelse, holder kernen ved en høj temperatur - menes at være mellem 5.432 og 10.832 ° F (3.000 og 6.000 ° C.) Over kernen ligger mantlen, a laYer af varmt metalsilikatmateriale 1.800 miles (2.900 km) tykt, menes at være i det væsentlige flydende i dens øvre rækkevidde, men muligvis fast nedre nede. Det øverste lag er skorpen, et solidt lag med mindre tæt materiale, der flyder på mantelen. Dette består af oceanisk skorpe-havbunden-4-7 miles (6-11 km) tyk og kontinental skorpe, 19 miles (30 km) tyk.
Skorpen er opdelt i kontinentale plader, som gennem geologisk historie langsomt har flyttet i forhold til hinanden, splittet og gået sammen, formodentlig under påvirkning af konvektionsprocesser i mantelen. Det menes, at hvor en stigende mantelmateriale nærmer sig skorpen, får den udadgående spredningsbevægelse, at skorpens sektioner på hver side bevæger sig fra hinanden. Atlanterhavet menes at have dannet sig på denne måde, og processen fortsætter i dag, hvor der dannes en ny oceanisk skorpe af mantelMateriale langs den midtatlantiske ryg. Der er også en række "hot spots", hvor mantelmateriale danner nyt land på overfladen - for eksempel Island og Hawaii. I nogle områder - som vestkysten af Sydamerika - kan dele af oceanisk skorpe glide under den kontinentale skorpe og falde dybt ned i mantlen; Disse er kendt som subduktionszoner.
Mens bevægelsen af tektoniske plader er veletableret og understøttet af observerbar bevis, kan processerne, der foregår inden for jordens mantel, der driver tektonik, ikke undersøges direkte. Det ser ud til at være meget sandsynligt, at konvektionsprocesser er på arbejde der, men deres nøjagtige karakter forbliver uklar. Undersøgelser af mantelkonvektion skal bruge indirekte metoder, såsom opførsel af seismiske bølger og kemisk analyse af mantelmateriale, der er blevet ekstruderet ved overfladen gennem vulkansk aktivitet. Prøver af mantelmateriale taget fra forskellige steder har vist sig at adskille sig kemisk FRom hinanden. Dette ser ud til at være i konflikt med teoretiske modeller, hvor konvektion finder sted gennem hele mantelens dybde, da dette skulle føre til grundig blanding af materiale, hvilket resulterer i en kemisk homogen magma.
En teori om mantelkonvektion skal forklare den variable kemiske sammensætning af mantelmateriale, mens den er enig med andre observationer og fysiske begrænsninger med hensyn til mantelens struktur. I nogle modeller er der forskellige lag, med konvektion, der finder sted i det øverste lag, og plum af materiale, der stiger fra det nedre lag. Andre involverer ”klatter” af det gamle, dybe materiale, der flyder i den øverste mantel. Ufuldstændig blanding af subduceret oceanisk skorpe med mantelmateriale kan også spille en rolle. Mantelkonvektion er et område med aktiv forskning, og der er fra 2011 ingen konsensus om detaljerne i processen.