რა იწვევს კონვექციური დენებისაგან მანტიას?

როდესაც ალფრედ ვეგენერმა პირველად შემოგვთავაზა კონტინენტების ამჟამინდელ პოზიციებზე გადასვლა, რამდენიმე ადამიანმა მოისმინა ეს. ბოლოს და ბოლოს, რა შესაძლო ძალას შეეძლო კონტინენტზე დიდი ზომის გადაადგილება?

მიუხედავად იმისა, რომ მან დიდხანს არ იცოცხლა, რომ გაამართლა, ვეგენერის ჰიპოთეზური კონტინენტური დრიფტი განვითარდა ფირფიტების ტექტონიკის თეორიაში. კონტინენტების გადაადგილების ერთი მექანიზმი მოიცავს მანტიაში კონვექციურ დენებს.

სითბო გადადის უფრო მაღალი ტემპერატურის ადგილებიდან დაბალი ტემპერატურის ადგილებში. სითბოს გადაცემის სამი მექანიზმია რადიაცია, გამტარობა და კონვექცია.

გამოსხივება ენერგიას მოძრაობს ნაწილაკებს შორის კონტაქტის გარეშე, ისევე როგორც ენერგიის გამოსხივება მზიდან დედამიწაზე სივრცის ვაკუუმის გავლით.

კონდუქცია ენერგიას გადასცემს ერთი მოლეკიდან მეორეზე კონტაქტის საშუალებით, ნაწილაკების მოძრაობის გარეშე, როგორც მზის თბილი მიწა ან წყალი ჰაერს პირდაპირ ზემოთ ათბობს.

კონვექცია ხდება ნაწილაკების მოძრაობის გზით. ნაწილაკების გახურებისას, მოლეკულები უფრო და უფრო სწრაფად მოძრაობენ და მოლეკულების დაშორებისთანავე სიმკვრივე იკლებს. თბილი, ნაკლებად მკვრივი მასალა იზრდება მიმდებარე გაგრილებულ, უფრო მაღალი სიმკვრივის მასალებთან შედარებით. მიუხედავად იმისა, რომ კონვექცია ზოგადად გულისხმობს სითხეების ნაკადს გაზებში და სითხეებში, კონვექცია მყარ ნივთიერებებში მოსწონს მანტი, მაგრამ უფრო ნელი ტემპით.

მოსასხამში სიცხე მოდის დედამიწის მდნარი გარეთა ბირთვიდან, რადიოაქტიური ელემენტების დაშლა და ზედა მანტიაში, დაღმავალი ტექტონიკური ფირფიტების ხახუნი. სითბოს გარეთა ბირთვში წარმოიქმნება ნარჩენი ენერგია დედამიწის წარმომქმნელი მოვლენების შედეგად და ენერგია, რომელიც წარმოიქმნება დაშლილი რადიოაქტიული ელემენტებით. ეს სიცხე ათბობს მოსასხამის ფუძეს სავარაუდოდ 7,230 ° F– მდე. მანტიის ქერქის საზღვარზე. მოსასხამის ტემპერატურაა 392 ° F.

მანტიის ზედა და ქვედა საზღვრებს შორის ტემპერატურის სხვაობა მოითხოვს სითბოს გადაცემას. მიუხედავად იმისა, რომ გამტარობა სითხის გადაცემის უფრო აშკარა მეთოდად ჩანს, მანტიაში ასევე ხდება კონვექცია. თბილი, ნაკლებად მკვრივი ქანების მასალა ბირთვთან ნელა მოძრაობს ზემოთ.

შედარებით უფრო გრილი მანტიიდან ზემოდან ნელა იძირება მანტისკენ. რაც უფრო თბილი მასალა იზრდება, ის ასევე კლებულობს, საბოლოოდ კი თბილმა მზარდმა მასალმა განზე გააქრო და ბირთვისკენ იძირება.

მანტიის მასალა ნელა მიედინება, ისევე როგორც სქელი ასფალტის ან მთის მყინვარები. მიუხედავად იმისა, რომ მანტიის მასალა მყარი რჩება, სითბო და წნევა საშუალებას აძლევს კონვექციურ დენებს მანტიის მასალა გადაადგილდეს. (იხილეთ რესურსები მანტიის კონვექციური სქემისთვის).

ფირფიტების ტექტონიკა განმარტავს ვეგენერის კონტინენტებზე. მოკლედ, ფირფიტების ტექტონიკაში ნათქვამია, რომ დედამიწის ზედაპირი დაყოფილია ფირფიტებად. თითოეული ფირფიტა შედგება ლითოსფეროს ფილებისაგან, დედამიწის კლდოვანი გარეთა შრისაგან, რომელიც მოიცავს ქერქს და ყველაზე მაღალ მანტიას. ეს ლითოსფერული ნაჭრები გადაადგილდება ასთენოსფეროს თავზე, ეს არის პლასტიკური ფენა მოსასხამში.

კონვექციური დენები მანტიის შიგნით უზრუნველყოფს ერთ პოტენციურ მამოძრავებელ ძალას ფირფიტის მოძრაობისთვის. მანტიის მასალის პლასტიკური მოძრაობა მთის მყინვარების ნაკადივით მოძრაობს, ლითოსფერული ფირფიტების გადატანა, მანტიაში კონვექციური მოძრაობის ასთენოსფეროს გადაადგილებით.

ფირფიტის გადაადგილებას, ფილის (თხრილის) შეწოვას და ქედის ბიძგს ასევე შეუძლია ხელი შეუწყოს ფირფიტის მოძრაობას. ფირფიტის ამოწევა და ფილის შეწოვა ნიშნავს, რომ დაღმავალი ფირფიტის მასა ასწევთ ლითოსფერულ ფილს ასთენოსფეროს გადაღმა და სუბდუქციის ზონაში.

რიჯის ბიძგი ამბობს, რომ ოკეანეების ქედების ცენტრში ნაკლებად მკვრივი ახალი მაგმა გაცივდება, მასალის სიმკვრივე იზრდება. გაზრდილი სიმკვრივე აჩქარებს ლითოსფერულ ფირფიტას სუბდუქციის ზონისკენ.

სითბოს გადაცემა ასევე ხდება ატმოსფეროში და ჰიდროსფეროში, დედამიწის ორი ფენის დასახელების მიზნით, რომელშიც ხდება კონვექციური დენები. მზიდან გამოსხივებული თბება ათბობს დედამიწის ზედაპირს. ეს სითბო გადადის მიმდებარე ჰაერის მასას გამტარობის გზით. გახურებული ჰაერი მატულობს და მას უფრო გრილ ჰაერს ანაცვლებს, რაც ატმოსფეროში კონვექციური დენებს ქმნის.

ანალოგიურად, მზისგან თბილი წყალი გატარებას სითბოს გადასცემს წყლის ქვედა მოლეკულებს. ჰაერის ტემპერატურის დაცემისთანავე, ქვემოთ თბილი წყალი უბრუნდება ზედაპირს და უფრო ცივი ზედაპირული წყალი იძირება, რაც ქმნის ჰიდროსფეროში სეზონურ კონვექციურ დენებს.

გარდა ამისა, დედამიწის ბრუნვა თბილი წყალი ეკვატორიდან პოლუსებისკენ გადააქვს, რის შედეგადაც ხდება ოკეანე დინებები, რომლებიც ეკვატორიდან სითბოს პოლუსებზე გადააქვთ და ბოძებიდან ცივ წყალს უბიძგებენ ეკვატორი.