Correnti di convezione

Evoluzione termica del mantello terrestre. Fonte: Kzhan15, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Quali sono le correnti di convezione?

IL correnti di convezione Sono il movimento continuo e lento che le placche terrestri eseguono costantemente, che trasporta calore dall'interno alla superficie della terra. 

Il pianeta Terra è formato da un nucleo, il mantello e la crosta terrestre. Il mantello è lo strato tra il nucleo e la corteccia. La profondità di ciò varia, a seconda del punto del pianeta in cui siamo, essendo in grado di diffondersi da una profondità di 30 km rispetto alla superficie, a 2.900 km.

Il mantello si distingue dal nucleo e dalla corteccia perché ha un comportamento meccanico. È formato da un materiale viscoso solido. È in uno stato viscoso a causa delle alte pressioni a cui è sottoposto.

Le temperature del mantello possono variare da 600 ° C e 3.500 ° C. Ha temperature più fredde più vicino è alla superficie e temperature più elevate più vicino è il nucleo.

Possiamo separare il mantello in due parti, la parte superiore e la parte inferiore. Il mantello inferiore converge dalla discontinuità di Mohorovičić a una profondità di circa 650 km.

Questa discontinuità, comunemente nota come stampo, si trova in una profondità media di 35 km, essendo in grado di essere solo 10 km sotto il fondo degli oceani. Il mantello inferiore sarebbe la parte di profondità di 650 km, al limite con il nucleo interno del pianeta.

A causa della differenza termica tra il nucleo e la crosta terrestre, ci sono correnti convettive in tutto il mantello.

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Origine delle ipotesi

Nel 1915, un'ipotesi sviluppata da Alfred Wegener postulò il movimento delle masse continentali. Wegener disse che i continenti si muovevano sul fondo dell'oceano, anche se non sapevo come dimostrarlo.

Nel 1929, Arthur Holmes, un rinomato geologo britannico, postulò l'ipotesi che sotto la corteccia terrestre potesse trovare un mantello fuso, che causò correnti di convezione di lava che avevano la forza per spostare le placche tettoniche e, quindi, i continenti.

Sebbene la teoria fosse coerente, non è stata accettata fino agli anni '60, che ha iniziato a sviluppare le teorie sulla tettonica della placca.

Queste formulazioni sostengono che le placche terrestri si muovono.

Come funzionano le correnti di convezione?

Le correnti di convezione sono le correnti dei materiali che si verificano nel mantello terrestre con l'aiuto della gravità. Queste correnti sono responsabili dello spostamento non solo dei continenti, come postulato di Wegener, ma di tutte le piastre litofiche che sono al di sopra del mantello.

Queste correnti sono prodotte da differenze di temperatura e densità. Aiutati dalla gravità, fanno salire i materiali più caldi nella direzione della superficie, poiché sono più leggeri.

Ciò significa, quindi, che i materiali più freddi sono più densi e più pesanti, quindi scendono verso il nucleo della terra.

Il mantello è formato da materiali solidi, ma si comporta come se fosse un materiale viscoso che si deforma e si allunga, che si muove senza rompere. Si comporta in questo modo a causa delle alte temperature e della grande pressione a cui sono sottoposti questi materiali.

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Nell'area vicino al nucleo terrestre, le temperature possono raggiungere 3.500 ° C e le rocce trovate in quella parte del mantello possono sciogliere.

Quando si scioglie, i materiali solidi perdono la densità, quindi diventano più leggeri e si spostano verso la superficie. La pressione dei materiali solidi che ha sopra, li fa scendere dal loro peso, consentendo la produzione dei materiali più caldi alla superficie.

Queste correnti di materiale ascendente sono note come piume o pennacchi termici.

I materiali che raggiungono la litosfera possono attraversarla, ed è ciò che forma la frammentazione dei continenti.

La litosfera oceanica ha una temperatura molto più bassa di quella del mantello, così grandi pezzi freddi affondano nel mantello, causando correnti discendenti. Queste correnti discendenti possono spostare i pezzi di fredda litosfera oceanica, in prossimità del nucleo.

Queste correnti, ascendenti o discendenti, agiscono come un rullo, creando cellule di convezione, che consentono di spiegare il movimento delle piastre tettoniche della corteccia terrestre.

Critica di queste teorie

Nuovi studi hanno un po 'modificato la teoria delle cellule di convezione. Se questa teoria era vera, tutte le piastre che compongono la superficie terrestre dovrebbero avere una cellula di convezione.

Tuttavia, ci sono targhe così grandi, che una singola cella di convezione dovrebbe avere un grande diametro e una grande profondità. Ciò causerebbe una delle cellule a raggiungere la profondità del nucleo.

A causa di queste ultime indagini, l'idea che esistono due sistemi convettivi separati, essendo questo il motivo per cui la Terra ha mantenuto il calore per così tanto tempo.

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Gli studi sulle onde sismiche hanno permesso di ottenere i dati sulla temperatura domestica e la realizzazione di una mappa di calore.

Questi dati ottenuti dall'attività sismica, supportano la teoria secondo cui esistono due tipi di cellule di convezione, alcuni più vicini alla crosta terrestre e altri più vicini al nucleo.

Questi studi suggeriscono anche che i movimenti delle piastre tettoniche non sono solo dovute alle cellule di convezione, ma la forza di gravità aiuta spingendo le parti più interne verso la superficie.

Quando la piastra si estende attraverso le forze di convezione, la forza di gravità esercita pressione su di essa e finisce per rompere.

Riferimenti

1. Archibald Geikie (1874). Geologia.
2. Davis, J.C., Sampson, r.J. Statistiche e analisi dei dati in geologia.