Hva er mantelkonveksjon?

mantelkonveksjon er prosessen der varme fra jordens kjerne overføres oppover til overflaten. Det antas at oppvarming av mantelen av kjernen skaper konveksjonsceller der varmt mantelmateriale stiger, avkjøling mens det går, mot skorpen til det når mindre tett materiale, på hvilket tidspunkt den sprer seg ut og stiger ned. Lignende prosesser kan observeres i hvilken som helst væske over en varm eller varm overflate - for eksempel atmosfæren. Mantelkonveksjon antas å være ansvarlig for platetektonikk og kontinental drift samt vulkanisme.

Jorden består av tre hovedlag: kjernen, mantelen og skorpen. Kjernen antas å være hovedsakelig sammensatt av jern og nikkel, men med en høy andel radioaktive elementer; Forfallet av disse elementene, sammen med varme som er igjen fra jordens formasjon, holder kjernen ved en høy temperatur - antatt å være mellom 5.432 og 10.832 ° F (3000 og 6.000 ° C) over kjernen sitter mantelen, a laYer av varmt metallsilikatmateriale 1 800 miles (2900 km) tykt, antatt å være i det vesentlige flytende i de øvre rekkevidde, men muligens fast nede. Det øverste laget er skorpen, et solid lag med mindre tett materiale som flyter på mantelen. Dette består av oseanisk skorpe-havbunnen-6-11 km) tykk og kontinental skorpe, 30 km tykke.

Skorpen er brutt inn i kontinentale plater, som gjennom hele geologisk historie sakte har beveget seg i forhold til hverandre, delt og sammenføyd, antagelig under påvirkning av konveksjonsprosesser i mantelen. Det antas at der et stigende mantelmateriale nærmer seg jordskorpen, fører den ytre spredte bevegelsen fører til at seksjonene av skorpen på hver side beveger seg fra hverandre. Atlanterhavet antas å ha dannet seg på denne måten, og prosessen fortsetter i dag, med ny oseanisk skorpe som dannes av mantelmateriale langs Midt-Atlantisk ryggen. Det er også en rekke "hot spots" der mantelmateriale danner nytt land på overflaten - for eksempel Island og Hawaii. I noen områder - som vestkysten av Sør -Amerika - kan deler av oseanisk skorpe gli under den kontinentale skorpen og gå ned dypt ned i mantelen; Disse er kjent som subduksjonssoner.

Mens bevegelsen av tektoniske plater er godt etablert og støttet av observerbare bevis, kan prosessene som foregår i jordens mantel som driver tektonikk ikke undersøkes direkte. Det virker veldig sannsynlig at konveksjonsprosesser er på jobb der, men deres eksakte natur er fortsatt uklar. Undersøkelser av mantelkonveksjon må bruke indirekte metoder, for eksempel atferden til seismiske bølger og kjemisk analyse av mantelmateriale som er blitt ekstrudert på overflaten gjennom vulkansk aktivitet. Prøver av mantelmateriale hentet fra forskjellige steder har vist seg å avvike kjemisk FRom hverandre. Dette ser ut til å komme i konflikt med teoretiske modeller der konveksjon finner sted gjennom hele dybden av mantelen, da dette skal føre til grundig blanding av materiale, noe som resulterer i en kjemisk homogen magma.

En teori om mantelkonveksjon må forklare den variable kjemiske sammensetningen av mantelmateriale mens du stemmer overens med andre observasjoner, og fysiske begrensninger, med hensyn til mantelens struktur. I noen modeller er det distinkte lag, med konveksjon som finner sted i det øvre laget, og volum av materiale som stiger fra det nedre laget. Andre involverer "klatter" av eldgamle, dypt materiale som flyter i den øvre mantelen. Ufullstendig blanding av underduktet oseanisk skorpe med mantelmateriale kan også spille en rolle. Mantelkonveksjon er et område med aktiv forskning, og det er fra 2011 ingen enighet om detaljene i prosessen.