Cuando Alfred Wegener propuso por primera vez que los continentes se habían desplazado a sus posiciones actuales, pocas personas escucharon. Después de todo, ¿qué fuerza posible podría mover algo tan grande como un continente?
Si bien no vivió lo suficiente para ser reivindicado, la deriva continental hipotética de Wegener evolucionó en la teoría de la tectónica de placas. Un mecanismo para mover los continentes involucra las corrientes de convección en el manto.
Transferencia de calor o calor en movimiento
El calor se mueve de áreas de mayor temperatura a áreas de menor temperatura. Los tres mecanismos de transferencia de calor son la radiación, la conducción y la convección.
La radiación mueve energía sin contacto entre partículas, como la radiación de energía del Sol a la Tierra a través del vacío del espacio.
La conducción transfiere energía de una molécula a otra a través del contacto, sin movimiento de partículas, como cuando la tierra o el agua calentados por el sol calientan el aire directamente encima.
La convección se produce mediante el movimiento de partículas. A medida que las partículas se calientan, las moléculas se mueven cada vez más rápido y, a medida que las moléculas se separan, la densidad disminuye. El material más cálido y menos denso se eleva en comparación con el material circundante más frío y de mayor densidad. Mientras que la convección generalmente se refiere al flujo de fluido que ocurre en gases y líquidos, la convección en sólidos como el manto ocurre pero a un ritmo más lento.
Corrientes de convección en el manto
El calor en el manto proviene del núcleo exterior fundido de la Tierra, la desintegración de los elementos radiactivos y, en el manto superior, la fricción de las placas tectónicas descendentes. El calor en el núcleo externo es el resultado de la energía residual de los eventos formativos de la Tierra y la energía generada por los elementos radiactivos en descomposición. Este calor calienta la base del manto a aproximadamente 7,230 ° F. En el límite entre el manto y la corteza. La temperatura del manto se estima en 392 ° F.
La diferencia de temperatura entre los límites superior e inferior del manto requiere que se produzca una transferencia de calor. Si bien la conducción parece ser el método más obvio para la transferencia de calor, la convección también ocurre en el manto. El material rocoso más cálido y menos denso cerca del núcleo se mueve lentamente hacia arriba.
La roca relativamente más fría de la parte superior del manto se hunde lentamente hacia el manto. A medida que el material más cálido se eleva, también se enfría, y eventualmente lo hace a un lado el material que se eleva más caliente y se hunde hacia el núcleo.
El material del manto fluye lentamente, como asfalto espeso o glaciares de montaña. Mientras el material del manto permanece sólido, el calor y la presión permiten que las corrientes de convección muevan el material del manto. (Consulte Recursos para obtener un diagrama de convección del manto).
Mover las placas tectónicas
La tectónica de placas proporciona una explicación de los continentes a la deriva de Wegener. La tectónica de placas, en resumen, establece que la superficie de la Tierra está dividida en placas. Cada placa consta de placas de litosfera, la capa exterior rocosa de la Tierra, que incluye la corteza y el manto superior. Estas piezas litosféricas se mueven sobre la astenosfera, una capa de plástico dentro del manto.
Las corrientes de convección dentro del manto proporcionan una fuerza impulsora potencial para el movimiento de la placa. El movimiento plástico del material del manto se mueve como el flujo de los glaciares de montaña, llevando las placas litosféricas a medida que el movimiento de convección en el manto mueve la astenosfera.
La tracción de la losa, la succión de la losa (zanja) y el empuje de la cresta también pueden contribuir al movimiento de la placa. La tracción de la losa y la succión de la losa significan que la masa de la placa descendente tira de la losa litosférica posterior a través de la astenosfera y hacia la zona de subducción.
Ridge push dice que a medida que se enfría el nuevo magma menos denso que se eleva hacia el centro de las dorsales oceánicas, la densidad del material aumenta. El aumento de densidad acelera la placa litosférica hacia la zona de subducción.
Corrientes de convección y geografía
La transferencia de calor también ocurre en la atmósfera y la hidrosfera, por nombrar dos capas de la tierra en las que tienen lugar las corrientes de convección. El calentamiento radiante del Sol calienta la superficie de la Tierra. Ese calor se transfiere a la masa de aire adyacente por conducción. El aire calentado sube y es reemplazado por aire más frío, creando corrientes de convección en la atmósfera.
De manera similar, el agua calentada por el sol transfiere calor a moléculas de agua inferiores por conducción. Sin embargo, a medida que descienden las temperaturas del aire, el agua más caliente de abajo se mueve hacia la superficie y el agua superficial más fría se hunde, creando corrientes de convección estacionales en la hidrosfera.
Además, la rotación de la Tierra mueve el agua cálida desde el ecuador hacia los polos, lo que da como resultado un océano corrientes que mueven el calor del ecuador a los polos y empujan el agua fría desde los polos hacia el ecuador.