地球はダイナミックな惑星です。 それは、地殻、マントル、コアの層でできています。 マントル自体は興味深いゾーンであり、上部マントルと下部マントルには違いがあります。 地球の地質学的挙動をより深く理解するために、上部マントルと下部マントルの定義をそれらの異なる特性とともに学習するのに役立ちます。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
マントルは、地殻または表面と最も内側のコアの間の地球内部の層です。 上部と下部のマントルは、場所、温度、圧力が互いに異なります。
地球の層
小学校の地球の模型を粘土で作ったことを覚えているかもしれません。 そのモデルにはカッタウェイがあり、おそらく地殻、マントル、コアの3つの異なる層が表示されます。 ただし、地球の内部構成の本質はもっと複雑です。
地殻と呼ばれる最も外側の薄い層は、地球上の生命の故郷です。 それはあなたが歩く表面であり、あなたが見る山や他の風景です。 この層は広大に見えるかもしれませんが、地殻は地球の約1パーセントしか占めていません。
マントルは地殻の下にあります。 この地域は地球のおよそ84パーセントを占めています。 地殻と上部マントルの一部は、地球内部の熱による対流によって動き回っています。 これはプレートテクトニクスと呼ばれます。 この構造プレートの動きは地震を引き起こし、山を形成します。 熱は、地球の奥深くにある元素の放射性崩壊から発生します。 時間が経つにつれて、この対流作用は大陸の配置を変えました。 マントル内の物質が徐々に上昇したり下降したりすると、火山の噴火によってマグマが発生する可能性があります。 上部マントルとコアの間には下部マントルがあります。
メソスフェアの下にあるコアは地球の中心を構成し、主に鉄とニッケルを含んでいます。 その最外層は液体ですが、その最内層は信じられないほどの圧力のために固体です。 このコアは、惑星の他の層よりも速く回転すると考えられています。 また、主に鉄で構成されていると推定されていますが、新たな発見により、鉱物の奇妙な振る舞いが明らかになりました。 科学者たちは、地球の磁場の発生源は、流れる電流を押しのける可能性のある、溶融した外核の対流作用から生じると考えています。
上部マントルの定義
上部マントルの定義は、非常に単純に地球の地殻のすぐ下の層です。 マントルの組成は、ほとんどが固体のケイ酸塩で構成されています。 ただし、溶融している領域があります。 したがって、上部マントルは粘性があり、固体と塑性の両方の特性を備えていると言われています。 上部マントルは、地殻とともに、いわゆるリソスフェアを構成しています。 リソスフェアの厚さは約120マイルまたは200キロメートルです。 これは、構造プレートが存在する場所です。 リソスフェアの下には、アセノスフェアがあります。 リソスフェアは本質的に一連の構造プレートとしてアセノスフェア上を滑空します。 上部マントルの深さは、250〜410マイル（403〜660 km）の範囲です。 この深さで、岩はマグマに液化することができます。 その後、マグマは対流によって上昇し、マグマが広がると海底の地殻を形成します。 このほとんどがケイ酸塩マグマには、溶存二酸化炭素も含まれています。 この組み合わせにより、二酸化炭素がない場合よりも低い温度で岩石が溶けます。
メソスフェアの定義
メソスフェアの定義は、メソスフェアの下にある地球内部の領域です。 このレベルでは、上部マントルよりもはるかに大きな圧力があるため、下部マントルの粘性は低くなります。 メソスフェアだけでも、地球の体積の約55パーセントを占めています。 メソスフェアの深さは約410〜1,796マイル（または660〜2,891 km）です。 上部マントルのすぐ下にあるその上流は、遷移帯を構成しています。 コア-マントル境界は、メソスフェアの最深点で定義されます。 メソスフェアの組成は、地球上で最も豊富なケイ酸塩鉱物である鉄マグネシアケイ酸塩鉱物である鉄に富むペロブスカイトで構成されています。 しかし、科学者たちは現在、ペロブスカイトはメソスフェアの温度と圧力に応じてさまざまな状態で存在すると考えています。 メソスフェアは、鉱物の挙動に影響を与える異常な圧力を経験します。 たとえば、ペロブスカイトの1つの相には鉄が含まれていませんが、別の可能な相には鉄が豊富で六角形の構造があります。 これはH相ペロブスカイトと呼ばれます。 科学者たちは、メソスフェアの奥深くにある、おそらくエキゾチックな新しい鉱物の研究を続けています。 明らかに、この地域は今後何年にもわたって興味深い新しい発見を約束します。
マントルの上層2層を比較対照する
地震学の科学は、地球の内部構造の理解を助けます。 地震学からのデータは、マントルの深さ、圧力、温度、およびこれらから生じる鉱物の変化に関するデータを提供することができます。 科学者は地震後の地震波速度を介してマントルの特性を研究することができます。 これらの波は、深さと圧力が大きい密度の高い材料でより速く移動します。 彼らは、地震の不連続性と呼ばれる境界でのマントルの弾性特性の変化を研究することができます。 地震の不連続性は、境界を越えた地震波の速度の突然のジャンプを表します。 ペロブスカイトがマントルに見られる場所では、下部マントルと上部マントルを隔てる地震の不連続性があります。 これらのさまざまな方法、および実験室での実験とシミュレーションを使用して、マントルの上層2つを比較対照することができます。 上部マントルと下部マントルの間には3つの明確な違いがあります。
上部マントルと下部マントルの最初の違いは、それらの位置です。 上部マントルは地殻に隣接してリソスフェアを形成しますが、下部マントルは地殻と接触することはありません。 実際、上部マントルには、アジアのプレートとの衝突が多くの壊滅的な地震を引き起こしたインドのプレートなど、特定の地域で裂け目が含まれていることがわかっています。 これらの裂け目は、上部マントルの複数の場所で発生します。 これらの裂け目の上の地殻の領域は、他の領域よりも多くのマントルの熱にさらされており、より暖かい地殻の領域では、地震はそれほど一般的ではありません。 研究からの証拠は、チベット南部の地殻と上部マントルが強く結合していることを示唆しています。 このような情報は、地震リスク評価に役立ちます。
温度は、マントルの上層2層の違いの1つです。 上部マントルの温度は、華氏932〜1,652度（または摂氏500〜900度）の範囲です。 対照的に、メソスフェアの温度は華氏7,230度または摂氏4,000度を超えます。
圧力は、上部マントルと下部マントルの大きな違いの1つです。 上部マントルの粘度は下部マントルの粘度よりも高くなっています。 これは、上部マントルの圧力が低いためです。 メソスフェアの圧力ははるかに大きいです。 実際、メソスフェアの圧力は大気圧の237,000倍から、大気圧の130万倍にも及びます。 メソスフェアの温度は非常に高く、岩石を溶かすことができますが、圧力が高いほど、多くの溶けを防ぎます。
地球の層の特性を研究して、それらの相互作用が地表の生命にどのように影響するかをよりよく理解することが重要です。 上部と下部のマントルについてのより良い知識は、地震のリスクを助けることができます。 地質学者は、圧力と深さが増す中で、溶けた岩石の粘度とその特性について詳しく知ることができます。 地球の層を理解することは、地球がどのように形成されたかを判断するのにも役立ちます。 人々はまだ海や宇宙のように地球の深さを深く掘り下げることはできませんが、科学者は上部と下部のマントルのエキゾチックな性質を予測することを可能にします。