マントル対流とは何ですか？

マントル対流とは、地球の核からの熱が表面に上向きに伝達されるプロセスです。コアによるマントルの加熱は、熱いマントル材料が上昇し、冷却されるように冷却され、密度が低くなるまで地殻に向かって冷却し、その時点で広がり、降下していると考えられています。同様のプロセスは、たとえば大気など、高温または暖かい表面の上の任意の液体で観察できます。マントル対流は、プレートテクトニクスと大陸のドリフト、および火山活動の原因であると想定されています。

地球は、コア、マントル、地殻の3つの主要な層で構成されています。コアは、主に鉄とニッケルで構成されていると考えられていますが、放射性元素の割合が高い。これらの要素の崩壊は、地球の層から残った熱とともに、コアを高温に保ちます。これは、コアの上にある5,432〜10,832°F（3,000および6,000°C）の間であると考えられています。厚さ1,800マイル（2,900 km）のホットメタルケイ酸塩材料のYerは、その上端に本質的に液体であると考えられていますが、おそらく固体下下にあります。最上層は地殻で、マントルに浮かぶ密度の低い材料の固体層です。これは海洋地殻 - 海底 - 厚さ4〜7マイル（6〜11 km）と大陸地殻、厚さ19マイル（30 km）。

で構成されています。

地殻は大陸板に分かれており、それは地質学的歴史を通じて、おそらくマントル内の対流プロセスの影響下で、互いにゆっくりと移動し、分裂して結合しました。上昇するマントル材料が地殻に近づくと、外側の広がりの動きが両側の地殻の部分が離れて移動すると考えられています。大西洋はこのように形成されたと考えられており、プロセスは今日も続いており、新しい海洋地殻がマントルによって形成されています大西洋中部の尾根に沿った材料。また、マントル素材が表面に新しい土地を形成している多くの「ホットスポット」もあります。たとえば、アイスランドとハワイなどです。南アメリカの西海岸のような一部の地域では、海洋地殻の一部が大陸地殻の下を滑り、マントルの奥深くに降りることができます。これらは沈み込み帯として知られています。

構造プレートの動きは、観察可能な証拠によって十分に確立され、サポートされていますが、テクトニクスを駆動する地球のマントル内で起こっているプロセスは直接調査することはできません。対流プロセスがそこで働いている可能性が高いようですが、それらの正確な性質は不明のままです。マントル対流の調査では、地震波の挙動や火山活動を通じて表面に押し出されたマントル材料の化学分析など、間接的な方法を使用する必要があります。さまざまな場所から撮影したマントル材料のサンプルは、化学的に異なることがわかっていますお互い。これは、マントルの深さ全体を通して対流が行われる理論モデルと矛盾するように見えます。

マントル対流の理論は、マントルの構造に関して、他の観測と物理的制約に同意しながら、マントル材料の可変化学組成を説明する必要があります。一部のモデルでは、異なる層があり、対流が上層で行われ、下層から上昇する材料のプルームがあります。その他は、上部マントルに浮かぶ古代の深い素材の「塊」を含みます。沈み込んだ海洋地殻とマントル材料の不完全な混合も役割を果たす可能性があります。マントル対流は積極的な研究の領域であり、2011年の時点で、プロセスの詳細についてコンセンサスはありません。