アルフレッド・ヴェーゲナーが最初に大陸が現在の位置に漂流したと提案したとき、耳を傾ける人はほとんどいませんでした。 結局のところ、どのような力が大陸と同じくらい大きなものを動かすことができるでしょうか?
彼は立証されるほど長くは生きていませんでしたが、ウェゲナーの仮定された大陸移動はプレートテクトニクスの理論で進化しました。 大陸を動かすための1つのメカニズムは、マントル内の対流を含みます。
熱伝達、または移動熱
熱は高温の領域から低温の領域に移動します。 熱伝達の3つのメカニズムは、輻射、伝導、対流です。
放射線は、宇宙の真空を通して太陽から地球へのエネルギーの放射のように、粒子間の接触なしにエネルギーを移動させます。
伝導は、太陽で暖められた土地や水が真上の空気を加熱するときのように、粒子の動きなしに、接触によって1つの分子から別の分子にエネルギーを伝達します。
対流は、粒子の動きによって発生します。 粒子が加熱されると、分子はどんどん速く移動し、分子が離れると、密度が低下します。 周囲のより低温で密度の高い材料と比較して、より暖かく密度の低い材料が上昇します。 対流は一般に気体や液体で発生する流体の流れを指しますが、マントルのような固体での対流は発生しますが、速度は遅くなります。
マントル内の対流
マントル内の熱は、地球の溶融した外核、放射性元素の崩壊、そして上部マントルでは、下降する構造プレートからの摩擦によって発生します。 外核の熱は、地球の形成イベントからの残留エネルギーと放射性元素の崩壊によって生成されたエネルギーに起因します。 この熱はマントルの基部を推定7,230°Fまで暖めます。 マントルと地殻の境界で。 マントルの温度は推定392°Fです。
マントルの上限と下限の温度差により、熱伝達が発生する必要があります。 伝導は熱伝達のより明白な方法のようですが、対流はマントルでも発生します。 コアの近くのより暖かく、密度の低い岩石材料はゆっくりと上に移動します。
マントルの高いところから比較的冷たい岩がゆっくりとマントルに向かって沈んでいきます。 暖かい材料が上昇すると、それも冷却され、最終的には暖かい上昇材料によって脇に押しやられ、コアに向かって沈みます。
厚いアスファルトや山岳氷河のように、マントルの物質はゆっくりと流れます。 マントル材料は固体のままですが、熱と圧力により、対流によってマントル材料が移動します。 (マントル対流図については、「参考文献」を参照してください。)
構造プレートの移動
プレートテクトニクスは、ウェゲナーの漂流大陸の説明を提供します。 プレートテクトニクスは、簡単に言えば、地球の表面がプレートに分割されていると述べています。 各プレートは、地殻と最上部のマントルを含む、地球の岩の多い外層であるリソスフェアのスラブで構成されています。 これらのリソスフェア片は、マントル内のプラスチック層であるアセノスフェアの上を移動します。
マントル内の対流は、プレート運動の1つの潜在的な推進力を提供します。 マントル物質の塑性運動は山岳氷河の流れのように動き、マントル内の対流運動がアセノスフェアを動かすのに合わせてリソスフェアプレートを運びます。
スラブ引張力、スラブ(トレンチ)吸引、およびリッジプッシュもプレートの動きに寄与する可能性があります。 スラブ引張力とスラブ吸引力は、下降するプレートの質量が、後続のリソスフェアスラブをアセノスフェアを越えて沈み込みゾーンに引っ張ることを意味します。
尾根プッシュは、海嶺の中心に上昇する密度の低い新しいマグマが冷えるにつれて、物質の密度が増加すると言います。 密度の増加は、リソスフェアプレートを沈み込み帯に向かって加速させます。
対流と地理
熱伝達は、対流が発生する地球の2つの層を挙げれば、大気と水圏でも発生します。 太陽からの放射加熱は地球の表面を暖めます。 その暖かさは、伝導を介して隣接する気団に伝達されます。 暖められた空気が上昇し、冷たい空気に置き換わり、大気中に対流が発生します。
同様に、太陽によって暖められた水は、伝導によって熱をより低い水分子に伝達します。 しかし、気温が下がると、下の暖かい水は地表に向かって戻り、冷たい地表水は沈み、水圏に季節的な対流が発生します。
さらに、地球の自転は、暖かい水を赤道から極に向かって移動させ、結果として海になります 赤道から極に熱を移動し、極から極に向かって冷水を押し出す電流 赤道。