Definizione, studi e repliche di correnti convettive

ilcorrenti di convezione sono il movimento continuo che le placche terrestri eseguono costantemente. Sebbene tendano a verificarsi su larga scala, esistono studi che dimostrano che ci sono anche su scala minore.

Il pianeta terra è formato da un nucleo, il mantello e la crosta terrestre. Il mantello è lo strato che possiamo trovare tra il nucleo e la crosta. La profondità di questo varia, a seconda del pianeta in cui siamo, e può estendersi da una profondità di 30 km dalla superficie, a 2.900 km.

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

Le temperature del mantello possono oscillare tra 600 ºC, fino a raggiungere 3.500 ºC. Ha temperature più fredde più è vicino alla superficie e più alte sono le temperature più vicine al nucleo.

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

Questa discontinuità, comunemente nota come Moho, si trova a una profondità media di 35 km, essendo a soli 10 km sotto il fondale oceanico. Il mantello inferiore sarebbe la parte tra 650 km di profondità, al limite con il nucleo interno del pianeta.

A causa della differenza termica tra il nucleo e la crosta terrestre, le correnti convettive sono prodotte in tutto l'intero mantello.

Correnti di convezione: origine di ipotesi

Nell'anno 1915, un'ipotesi sviluppata da Alfred Wegener, postulò il movimento delle masse continentali. Wegener ha detto che i continenti si muovevano sul fondo dell'oceano, anche se non sapeva come dimostrarlo.

Nel 1929, Arthur Holmes, un noto geologo britannico, ha postulato l'ipotesi che sotto la crosta terrestre potrebbe trovare un mantello di roccia fusa, che ha causato correnti di convezione di lava che hanno avuto la forza per spostare le placche tettoniche e continenti di conseguenza.

Sebbene la teoria fosse coerente, non fu accettata fino agli anni '60 che le teorie sulla tettonica delle placche iniziarono a svilupparsi.

In queste formulazioni si sostiene che le piastre della terra spostati a causa delle forze di convezione della terra, causando incidenti, che sono responsabili per modellare la superficie della terra.

Cosa sono allora?

Le correnti di convezione sono le correnti di materiali prodotte nel mantello terrestre con l'aiuto della gravità.

Queste correnti sono responsabili dello spostamento non solo dei continenti, come postulato da Wegener, ma di tutte le placche litosferiche che si trovano sopra il 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 meno pesanti.

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

Come discusso in precedenza, il mantello è fatto di materiale solido, ma si comporta come un materiale viscoso che deforma e si estende, che si muove senza rompersi. Si comporta in questo modo a causa delle alte temperature e della grande pressione a cui questi materiali sono sottoposti.

Nella zona vicino al nucleo terrestre, le temperature possono raggiungere i 3.500 ºC e le rocce che si trovano in quella parte del mantello possono fondersi.

Quando i materiali solidi si sciolgono, perdono densità, quindi diventano più leggeri e risalgono in superficie. La pressione dei materiali solidi che ha sopra, fa sì che provino a scendere per il loro peso, permettendo l'uscita dei materiali più caldi verso la superficie.

Queste correnti di materiali con forma ascendente sono note come piume o pennacchi termali.

I materiali che raggiungono la litosfera possono attraversarlo, e questo è ciò che costituisce 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 litosfera oceanica fredda nelle vicinanze del nucleo.

Queste correnti prodotte, siano esse ascendenti o discendenti, agiscono come un rullo, creando le celle di convezione, che portano a spiegare il movimento delle placche tettoniche della crosta terrestre.

Critiche di queste teorie

Nuovi studi hanno leggermente modificato la teoria delle celle di convezione. Se questa teoria fosse vera, tutte le placche che costituiscono la superficie terrestre dovrebbero avere una cella di convezione.

Tuttavia, ci sono piastre che sono così grandi, che una singola cella di convezione dovrebbe avere un grande diametro e una grande profondità. Ciò farebbe sì che alcune cellule raggiungano la profondità del nucleo.

Per queste ultime indagini, è arrivato all'idea che ci siano due sistemi convettivi separati, questo è il motivo per cui la terra ha mantenuto il calore per così tanto tempo.

Gli studi delle onde sismiche ci hanno permesso di ottenere i dati della temperatura interna della terra e la realizzazione di una mappa termica.

Questi dati ottenuti dall'attività sismica supportano la teoria che esiste una distinzione tra due tipi di cellule di convezione, alcune più vicine alla crosta terrestre e altre più vicine al nucleo.

Questi studi suggeriscono anche che i movimenti delle placche tettoniche non sono solo dovuti alle celle di convezione, ma la forza di gravità aiuta a spingere le parti più interne verso la superficie.

Quando la piastra è tesa dalle forze della convezione, la forza di gravità esercita pressione su di essa e alla fine si spezza.

riferimenti

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