Wat is mantelconvectie?

Convectie van mantel is het proces waardoor warmte van de kern van de aarde naar boven wordt overgebracht naar het oppervlak. Er wordt gedacht dat verwarming van de mantel door de kern convectiecellen creëert waarin hete mantelmateriaal stijgt, afkoelend zoals deze gaat, naar de korst totdat het minder dicht materiaal bereikt, op welk punt het zich verspreidt, daalt dan af. Soortgelijke processen kunnen worden waargenomen in elke vloeistof boven een warm of warm oppervlak - bijvoorbeeld de atmosfeer. Mantel convectie wordt verondersteld verantwoordelijk te zijn voor plaattektoniek en continentale drift evenals vulkanisme.

De aarde bestaat uit drie hoofdlagen: de kern, de mantel en de korst. Men denkt dat de kern voornamelijk uit ijzer en nikkel bestaat, maar met een groot aandeel radioactieve elementen; Het verval van deze elementen, samen met warmte overgebleven van de vorming van de aarde, houdt de kern op een hoge temperatuur - waarvan wordt gedacht dat het tussen 5.432 en 10.832 ° F (3.000 en 6.000 ° C is), boven de kern zit de mantel, a laYer van hete metalen silicaatmateriaal van 1,800 mijl (2.900 km), denkt in wezen vloeibaar in zijn bovenloop, maar mogelijk vast lager naar beneden. De bovenste laag is de korst, een massieve laag van minder dicht materiaal dat op de mantel zweeft. Dit bestaat uit oceanische korst-de oceaanbodem-4-7 mijl (6-11 km) dik en continentale korst, 19 mijl (30 km) dik.

De korst wordt onderverdeeld in continentale platen, die, in de geologische geschiedenis, langzaam zijn verplaatst ten opzichte van elkaar, gesplitst en samengevoegd, vermoedelijk onder invloed van convectieprocessen in de mantel. Er wordt gedacht dat waar een opkomende mantelmateriaal de korst nadert, de naar buitenuitgaande spreidingsbeweging de delen van korst aan beide kanten ervoor zorgt dat ze uit elkaar gaan. Men denkt dat de Atlantische Oceaan op deze manier heeft gevormd en het proces gaat vandaag door, waarbij nieuwe oceanische korst wordt gevormd door MantleMateriaal langs de Mid-Atlantic Ridge. Er zijn ook een aantal "hotspots" waarbij mantelmateriaal nieuw land vormt aan de oppervlakte - bijvoorbeeld IJsland en Hawaii. In sommige gebieden - zoals de westkust van Zuid -Amerika - kunnen delen van oceanische korst onder de continentale korst glijden en diep in de mantel afdalen; Deze staan ​​bekend als subductiezones.

Hoewel de beweging van tektonische platen goed is vastgesteld en wordt ondersteund door waarneembaar bewijs, kunnen de processen die plaatsvinden in de mantel van de aarde die stimuleren die tektoniek stimuleren niet direct worden onderzocht. Het lijkt zeer waarschijnlijk dat convectieprocessen daar aan het werk zijn, maar hun exacte aard blijft onduidelijk. Onderzoek naar convectie van mantel moet indirecte methoden gebruiken, zoals het gedrag van seismische golven en chemische analyse van mantelmateriaal dat aan het oppervlak is geëxtrudeerd door vulkanische activiteit. Monsters van mantelmateriaal dat van verschillende locaties is genomen, zijn chemisch afgebondenom elkaar. Dit lijkt te conflicteren met theoretische modellen waarbij convectie plaatsvindt door de gehele diepte van de mantel, omdat dit zou moeten leiden tot een grondige mengen van materiaal, wat resulteert in een chemisch homogeen magma.

Een theorie van mantelconvectie moet de variabele chemische samenstelling van mantelmateriaal verklaren, terwijl het akkoord gaat met andere waarnemingen en fysische beperkingen over de structuur van de mantel. In sommige modellen zijn er verschillende lagen, waarbij convectie plaatsvindt in de bovenste laag en pluimen van materiaal dat uit de onderste laag stijgt. Anderen omvatten "blobs" van oud, diep materiaal dat in de bovenste mantel drijft. Onvolledige mengen van onderworpen oceanische korst met mantelmateriaal kan ook een rol spelen. Mantelconvectie is een gebied van actief onderzoek en er is vanaf 2011 geen consensus over de details van het proces.