O que é convecção de manto?

Convecção do manto é o processo pelo qual o calor do núcleo da Terra é transferido para cima para a superfície. Pensa-se que o aquecimento do manto pelo núcleo cria células de convecção nas quais o material quente do manto sobe, esfriando à medida que avança, em direção à crosta até atingir material menos denso; nesse ponto, ele se espalha e depois desce. Processos semelhantes podem ser observados em qualquer fluido acima de uma superfície quente ou quente - por exemplo, a atmosfera. Supõe-se que a convecção do manto seja responsável pela tectônica de placas e pela deriva continental, além do vulcanismo.

A Terra consiste em três camadas principais: o núcleo, o manto e a crosta. Pensa-se que o núcleo seja composto principalmente de ferro e níquel, mas com uma alta proporção de elementos radioativos; a deterioração desses elementos, juntamente com o calor que sobra da formação da Terra, mantém o núcleo em alta temperatura - entre 5.000 e 10.832 ° F (3.000 e 6.000 ° C). Acima do núcleo, fica o manto, uma camada de material de silicato de metal quente, com 2.900 km de espessura, que se pensa ser essencialmente líquido em seus trechos superiores, mas possivelmente sólido mais abaixo. A camada superior é a crosta, uma camada sólida de material menos denso que flutua no manto. Isso consiste em crosta oceânica - o fundo do oceano - de 6 a 11 km de espessura e crosta continental de 30 km de espessura.

A crosta é quebrada em placas continentais, que, ao longo da história geológica, se moveram lentamente uma em relação à outra, se dividiram e se uniram, presumivelmente sob a influência de processos de convecção dentro do manto. Pensa-se que onde um material de manto ascendente se aproxima da crosta, o movimento de expansão externa faz com que as seções da crosta de ambos os lados se afastem. Pensa-se que o Oceano Atlântico tenha se formado dessa maneira e o processo continua hoje, com a nova crosta oceânica sendo formada por material de manto ao longo da Cordilheira do Meio-Atlântico. Há também vários "pontos quentes" onde o material do manto está formando novas terras na superfície - por exemplo, Islândia e Havaí. Em algumas áreas - como a costa oeste da América do Sul - seções da crosta oceânica podem deslizar sob a crosta continental e descer profundamente no manto; estes são conhecidos como zonas de subducção.

Embora o movimento das placas tectônicas esteja bem estabelecido e apoiado por evidências observáveis, os processos em andamento no manto da Terra que impulsionam a tectônica não podem ser investigados diretamente. Parece altamente provável que os processos de convecção estejam em funcionamento lá, mas sua natureza exata permanece incerta. As investigações sobre a convecção do manto devem usar métodos indiretos, como o comportamento das ondas sísmicas e a análise química do material do manto que foi extrudado na superfície por atividade vulcânica. Verificou-se que amostras de material do manto retiradas de diferentes locais diferem quimicamente umas das outras. Isso parece entrar em conflito com os modelos teóricos em que a convecção ocorre em toda a profundidade do manto, pois isso deve levar a uma mistura completa do material, resultando em um magma quimicamente homogêneo.

Uma teoria da convecção do manto deve explicar a composição química variável do material do manto, concordando com outras observações e restrições físicas quanto à estrutura do manto. Em alguns modelos, existem camadas distintas, com convecção na camada superior e plumas de material subindo da camada inferior. Outros envolvem "bolhas" de material antigo e profundo flutuando no manto superior. A mistura incompleta de crosta oceânica subdividida com material de manto também pode desempenhar um papel. A convecção do manto é uma área de pesquisa ativa e, a partir de 2011, não há consenso sobre os detalhes do processo.