La Terra è un pianeta dinamico. È formato da strati: la crosta, il mantello e il nocciolo. Il mantello stesso è una zona interessante, con differenze tra il mantello superiore e quello inferiore. Aiuta ad apprendere la definizione di mantello superiore e mantello inferiore, insieme alle loro caratteristiche differenzianti, per comprendere meglio il comportamento geologico della Terra.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Il mantello è lo strato dell'interno della Terra tra la crosta o superficie e il nucleo più interno. Il mantello superiore e inferiore differiscono l'uno dall'altro per posizione, temperatura e pressione.
Gli strati della Terra
Potresti ricordare di aver fatto un modello della Terra alla scuola elementare con l'argilla. Quel modello avrebbe uno spaccato, che probabilmente mostra tre strati distinti: la crosta, il mantello e il nucleo. Tuttavia, la vera natura della composizione interna della Terra è più complessa.
Lo strato più esterno e sottile chiamato crosta ospita la vita sulla Terra. È la superficie su cui cammini, le montagne e gli altri paesaggi che vedi. Per quanto vasto possa sembrare questo strato, la crosta costituisce solo circa l'1% del pianeta.
Il mantello risiede sotto la crosta. Questa regione costituisce circa l'84% della Terra. La crosta e parte del mantello superiore si muovono a causa della convezione del calore all'interno della Terra. Questa è chiamata tettonica a placche. Questo movimento delle placche tettoniche provoca terremoti e forma montagne. Il calore è generato dal decadimento radioattivo degli elementi nelle profondità della Terra. Nel tempo, questa azione convettiva ha cambiato la disposizione dei continenti. La graduale salita e discesa di materiale nel mantello può produrre magma attraverso l'eruzione di vulcani. Tra il mantello superiore e il nucleo si trova il mantello inferiore.
Sotto il mantello inferiore, il nucleo costituisce il centro della Terra e contiene principalmente ferro e nichel. Il suo strato più esterno è liquido, ma il suo strato più interno è solido a causa dell'incredibile pressione. Si pensa che questo nucleo ruoti più rapidamente degli altri strati del pianeta. Si presume anche che sia costituito principalmente da ferro, ma nuove scoperte rivelano strani comportamenti dei minerali. Gli scienziati pensano che la fonte dei campi magnetici della Terra derivi dall'azione convettiva del nucleo esterno fuso, che potrebbe spostare le correnti elettriche in movimento.
Definizione del mantello superiore
La definizione del mantello superiore è semplicemente lo strato appena sotto la crosta terrestre. La composizione del mantello è costituita per lo più da silicati solidi. Ci sono, tuttavia, aree che sono fuse. Il mantello superiore è quindi detto viscoso, con caratteristiche sia solide che plastiche. Il mantello superiore, insieme alla crosta, comprende quella che viene chiamata litosfera. La litosfera ha uno spessore di circa 120 miglia o 200 chilometri. È qui che esistono le placche tettoniche. Sotto la litosfera, troverai l'astenosfera. La litosfera essenzialmente scivola sull'astenosfera come una serie di placche tettoniche. La profondità del mantello superiore varia da 250 a 410 miglia (da 403 a 660 km). A questa profondità, la roccia può liquefarsi in magma. Il magma sale quindi per convezione e mentre si diffonde forma la crosta del fondo oceanico. Questo magma per lo più silicato contiene anche anidride carbonica disciolta. Questa combinazione provoca la fusione delle rocce a temperature inferiori rispetto a quelle che farebbero senza l'anidride carbonica.
Definizione del mantello inferiore
La definizione di mantello inferiore è la regione all'interno della Terra che risiede sotto il mantello superiore. A questo livello, c'è una pressione molto maggiore rispetto al mantello superiore, quindi il mantello inferiore è meno viscoso. Il mantello inferiore da solo comprende circa il 55 percento del volume della Terra. Il mantello inferiore è profondo circa da 410 a 1.796 miglia (o da 660 a 2.891 km). I suoi tratti superiori, appena sotto il mantello superiore, costituiscono la zona di transizione. Il confine nucleo-mantello è definito nel punto più profondo del mantello inferiore. La composizione del mantello inferiore è costituita da perovskite ricca di ferro, un minerale di silicato ferromagnesiano che è il minerale di silicato più abbondante sulla Terra. Ma gli scienziati ora pensano che la perovskite esista in diversi stati a seconda delle temperature e delle pressioni nel mantello inferiore. Il mantello inferiore subisce pressioni straordinarie che influenzano il comportamento dei minerali. Una fase della perovskite non avrebbe ferro, per esempio, un'altra possibile fase sarebbe ricca di ferro e avrebbe una struttura esagonale. Questa è chiamata perovskite in fase H. Gli scienziati continuano a ricercare nuovi minerali possibilmente esotici nel profondo del mantello inferiore. Chiaramente questa regione promette nuove scoperte intriganti per gli anni a venire.
Confronta e confronta i due strati superiori del mantello
La scienza della sismologia aiuta la comprensione della struttura interna della Terra. I dati della sismologia possono fornire dati sulla profondità, la pressione e la temperatura del mantello e le variazioni dei minerali che ne derivano. Gli scienziati possono studiare le caratteristiche del mantello attraverso la velocità delle onde sismiche dopo i terremoti. Queste onde si muovono più velocemente in un materiale più denso, dove c'è una maggiore profondità e pressione. Possono studiare i cambiamenti nelle qualità elastiche del mantello ai confini chiamati discontinuità sismiche. Le discontinuità sismiche rappresentano salti improvvisi nelle velocità delle onde sismiche attraverso un confine. Dove si trova la perovskite nel mantello, c'è una discontinuità sismica che separa il mantello inferiore dal mantello superiore. Con questi vari metodi, oltre ad esperimenti e simulazioni di laboratorio, è possibile confrontare e contrapporre i due strati superiori del mantello. Ci sono tre distinte differenze tra il mantello superiore e inferiore.
La prima differenza tra il mantello superiore e il mantello inferiore è la loro posizione. Il mantello superiore confina con la crosta per formare la litosfera, mentre il mantello inferiore non entra mai in contatto con la crosta. Infatti, è stato scoperto che il mantello superiore contiene lacrime in alcune aree, come la placca tettonica indiana, la cui collisione con la placca tettonica asiatica ha causato molti terremoti devastanti. Questi strappi si verificano in più punti del mantello superiore. Le aree di crosta sopra queste lacrime sono esposte a più calore del mantello rispetto ad altre aree, e in quelle aree di crosta più calda, i terremoti non sono così diffusi. Le prove della ricerca suggeriscono che la crosta e il mantello superiore nel Tibet meridionale sono fortemente accoppiati. Informazioni come queste possono aiutare nella valutazione del rischio sismico.
La temperatura è una delle differenze tra i due strati superiori del mantello. Le temperature del mantello superiore vanno da 932 a 1.652 gradi Fahrenheit (o da 500 a 900 gradi Celsius). La temperatura del mantello inferiore, al contrario, raggiunge oltre 7.230 gradi Fahrenheit o 4.000 gradi Celsius.
La pressione è una grande differenza tra il mantello superiore e quello inferiore. La viscosità del mantello superiore è maggiore della viscosità del mantello inferiore. Questo perché c'è meno pressione sul mantello superiore. La pressione del mantello inferiore è di gran lunga maggiore. Infatti la pressione del mantello inferiore varia da 237.000 volte la pressione atmosferica a un massimo di 1,3 milioni di volte la pressione atmosferica! Mentre la temperatura è enormemente maggiore nel mantello inferiore e può sciogliere le rocce, la maggiore pressione impedisce molto lo scioglimento.
È importante studiare le caratteristiche degli strati della Terra, per capire meglio come la loro interazione influenzi la vita in superficie. Una migliore conoscenza del mantello superiore e inferiore può aiutare nel rischio sismico. I geologi possono saperne di più sulla viscosità delle rocce che si sciolgono e sulle loro caratteristiche in condizioni di pressione e profondità crescenti. Comprendere gli strati della Terra aiuta anche a determinare come si è formata la Terra. Mentre le persone non possono ancora sondare le profondità della Terra come possono fare nei mari e nello spazio, gli scienziati rendono possibile prevedere le qualità esotiche del mantello superiore e inferiore.