Prądy konwekcyjne

Ewolucja termiczna płaszcza naziemnego. Źródło: KZHAN15, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Jakie są prądy konwekcyjne?

Prądy konwekcyjne Są ciągłym i powolnym ruchem, który płytki naziemne nieustannie wykonują, co przenosi ciepło od wewnątrz do powierzchni ziemi. 

Ziemia planety jest tworzona przez jądro, płaszcz i skorupę Ziemi. Płaszcz jest warstwą między jądrem a kory. Głębokość tego zmienia się, w zależności od punktu planety, w której jesteśmy, będąc w stanie rozprzestrzeniać się z głębokości 30 km w stosunku do powierzchni, do 2 do 2.900 km.

Płaszcz odróżnia się od jądra i kory, ponieważ ma zachowanie mechaniczne. Jest tworzony przez stały lepki materiał. Jest w stanie lepkim ze względu na wysokie naciski, na które jest poddawany.

Temperatury płaszcza mogą wynosić od 600 ° C i 3.500 ° C. Ma zimniejsze temperatury, im bliżej powierzchni, a wyższe temperatury, tym bliżej jądro.

Możemy oddzielić płaszcz na dwie części, górną i dolną. Dolna płaszcz zbiega się od nieciągłości Mohorovičić do głębokości około 650 km.

Ta nieciągłość, powszechnie znana jako pleśń, znajduje się na średniej głębokości 35 km, ponieważ może być tylko 10 km poniżej dna oceanów. Dolna płaszcz miałby część głębokości 650 km, do granicy z wewnętrznym jądrem planety.

Ze względu na różnicę termiczną między jądrem a skorupą Ziemią istnieją prądy konwekcyjne w całym płaszczu.

Może ci służyć: zbocze hydrograficzne: cechy i lista w Ameryce Łacińskiej

Pochodzenie hipotez

W 1915 r. Hipoteza opracowana przez Alfreda Wegenera postulowała ruch mas kontynentalnych. Wegener powiedział, że kontynenty poruszały się na dnie oceanu, chociaż nie wiedziałem, jak to udowodnić.

W 1929 r. Arthur Holmes, znany brytyjski geolog, postulował hipotezę, że pod kory Ziemi może znaleźć stopiony płaszcz, który spowodował prądy konwekcyjne lawy, które miały siłę do przemieszczania płyt tektonicznych, a zatem kontynenty.

Chociaż teoria była spójna, nie została przyjęta do lat 60., która zaczęła rozwijać teorie o tektonice płytki.

Te sformułowania utrzymują, że płytki lądowe poruszają się.

Jak działają prądy konwekcyjne?

Prądy konwekcyjne to prądy materiałów występujących w płaszczu lądowym za pomocą grawitacji. Prądy te są odpowiedzialne za wypieranie nie tylko kontynentów, jak postulowane Wegener, ale wszystkie płytki litoferyczne, które znajdują się powyżej płaszcza.

Prądy te są wytwarzane przez różnice temperatury i gęstości. Wspierane przez grawitację, sprawiają, że najgorętsze materiały wznoszą się w kierunku powierzchni, ponieważ są lżejsze.

Oznacza to zatem, że najzimniejsze materiały są gęstsze i cięższe, więc schodzą w kierunku rdzenia Ziemi.

Płaszcz powstaje z materiałów stałych, ale zachowuje się tak, jakby był lepkim materiałem deformującym i rozciągającym się, który porusza się bez łamania. Zachowuje się w ten sposób ze względu na wysokie temperatury i wielkie ciśnienie, na które te materiały są poddawane.

Może ci służyć: hydrografia guerrero

W obszarze w pobliżu jądra lądowego temperatury mogą osiągnąć 3.500 ° C, a skały znalezione w tej części płaszcza mogą się stopić.

Podczas topnienia materiały stałe tracą gęstość, więc stają się lżejsze i poruszają się w kierunku powierzchni. Ciśnienie stałych materiałów, które ma powyżej, powoduje, że schodzi one przez ich wagę, umożliwiając moc najgorętszych materiałów na powierzchnię.

Te wstępujące prądy materiałowe są znane jako pióra lub pióropusze termiczne.

Materiały, które docierające do litosfery mogą go przekroczyć, i to tworzy fragmentację kontynentów.

Oceaniczna litosfera ma temperaturę znacznie niższą niż w płaszczu, więc duże zimne kawałki opadają w płaszcz, powodując prądy zstępujące. Te zstępujące prądy mogą przesuwać kawałki zimnej oceanicznej litosfery, do bliskości jądra.

Prądy te, niezależnie od wzrostu, czy zstępujące, działają jak wałek, tworząc komórki konwekcyjne, co pozwala wyjaśnić ruch płyt tektonicznych kory Ziemi.

Krytyka tych teorii

Nowe badania nieco zmodyfikowały teorię komórek konwekcyjnych. Jeśli ta teoria była prawdziwa, wszystkie płytki, które składają się na powierzchnię Ziemi, powinny mieć komórkę konwekcyjną.

Istnieją jednak płytki, które są tak duże, że pojedyncza komórka konwekcyjna powinna mieć dużą średnicę i dużą głębokość. Spowodowałoby to, że którąkolwiek z komórek osiągnie głębokość jądra.

Z powodu tych ostatnich badań osiągnięto ideę dwóch oddzielnych systemów konwekcyjnych, dlatego Ziemia tak długo utrzymywała ciepło.

Może ci służyć: podłogi klimatyczne Ekwadoru

Badania fali sejsmicznej pozwoliły na uzyskanie danych temperatury domowej i realizację mapy cieplnej.

Dane te uzyskane przez aktywność sejsmiczną potwierdzają teorię, że istnieją dwa rodzaje komórek konwekcyjnych, niektóre bliżej skórki Ziemi, a inne bliżej jądra.

Badania te sugerują również, że ruchy płyt tektonicznych są nie tylko spowodowane komórkami konwekcyjnymi, ale siła grawitacji pomaga, popychając najbardziej wewnętrzne części w kierunku powierzchni.

Kiedy płyta rozciąga się przez siły konwekcyjne, siła grawitacji wywiera na nią nacisk i kończy się łamaniem.

Bibliografia

1. Archibald Geikie (1874). Geologia.
2. Davis, J.C., Sampson, r.J. Statystyki i analiza danych w geologii.