De asthenosfeer en lithosfeer vormen de buitenste concentrische lagen van de aarde: de eerste omvat een groot deel van de bovenste mantel, terwijl de lithosfeer de bovenste mantel en de bovenliggende korst omvat, aan elkaar gelast in de vorm van tektonische platen. Hoewel mensen van nature beperkt zijn in hun vermogen om de bovenmantel te verkennen - vast als ze op die smalle buitenste korst van de planeet zitten - het gedrag van seismische golven en ander bewijs heeft fundamentele verschillen aan het licht gebracht in de fysieke eigenschappen van de asthenosfeer en lithosfeer. Deze verschillen helpen de beweging en rangschikking van de oceaanbekkens en continenten te verklaren.
De lagen van de aarde
Voordat we in de asthenosfeer en lithosfeer graven, laten we eerst de basisanatomie van de planeet opsplitsen. Stel je de aarde voor als een hele grote blauwe ronde vrucht. Vier basislagen vormen die planetaire vrucht. Daar is het centrum; de binnenste kern, waarvan wordt aangenomen dat het een ongeveer 900 mijl brede vaste massa van ijzer en wat nikkel is. Daarachter ligt de
buitenste kern, ook door ijzer gedomineerd maar – in tegenstelling tot de binnenkern die het omringt – gesmolten (of vloeibaar). De mantel, de meest uitgebreide laag van de planeet, ligt boven de buitenste kern; mantel dikte gemiddeld ongeveer 1.800 mijl. Over de mantel afromen, aangezien de schil van de "vrucht" relatief dun is korst, dat alles aan het aardoppervlak omvat - van oceaandiepten tot hoge bergen - maar dat minder dan 1 procent van het planetaire volume bijdraagt.De asthenosfeer
Geologen verdelen de aardmantel in verschillende sublagen, waarvan de diepste de mesosfeer, waarvan de basis grenst aan de buitenste kern; de mesosfeer, die je kunt zien als de lagere mantel, is waarschijnlijk rigide. De asthenosfeer (eindelijk!) ligt boven de mesosfeer in de bovenmantel, die zich uitstrekt van ongeveer 62 mijl tot 410 mijl diep. Het gesteente van de asthenosfeer – voornamelijk peridotiet – is grotendeels massief, maar omdat het eronder ligt onder hoge druk stroomt het als teer op een plastische (of ductiele) manier met een snelheid van misschien een inch of twee per jaar. (Deze mechanische zwakte verklaart deze zone van de naam van de mantel: Asthenosfeer betekent 'zwakke laag'.) Convectieve stromen kolken door de asthenosfeer; hete, minder dichte opwellingen die warmte van het binnenste naar het oppervlak transporteren, in evenwicht gehouden door koele (en dus dichtere) downwellings.
de lithosfeer
De lithosfeer omvat de top van de mantel boven de asthenosfeer en de bovenliggende korst. In vergelijking met de hete, vloeibare asthenosfeer eronder, is de lithosfeer koel en stijf, en in plaats van één doorlopende "schil" wordt gebroken in een puzzelpatroon van lithosferische (of tektonische) platen.
Je kunt de korst van de lithosfeer in twee varianten verdelen. Oceanische korst is relatief dun en dicht, gedomineerd door basaltgesteente dat rijk is aan silica en magnesium. continentale korst is lichter en dikker en bestaat voornamelijk uit granietrotsen die worden gedomineerd door silica en aluminium. De korst strekt zich zo'n 2 tot 6 mijl uit onder oceaanbekkens en tot 50 mijl onder de grote berg gordels op het continent alvorens over te gaan naar het ijzer- en magnesiumrijke peridotiet van de bovenste mantel. Die grens tussen aardkorst en mantelgesteente is genoemd naar de wetenschapper (eigenlijk een meteoroloog) die het heeft helpen ontdekken: het wordt de Mohorovicische discontinuïteit, vaak (gelukkig) afgekort tot de Moho.
Terwijl warmte zich snel in de asthenosfeer verspreidt door convectie, draagt het koelere, stijve gesteente van de lithosfeer veel langzamer warmte over door geleiding.
Platentektoniek
De fysieke eigenschappen van de asthenosfeer en de lithosfeer helpen bij het vaststellen van de fundamentele krachten die verplaats en vorm de kenmerken die het aardoppervlak vormen, beschreven in de theorie van de plaat tektoniek. De hete, stromende asthenosfeer – die heet en stromend blijft vanwege de convectie van warmte van de ingewanden van de aarde - zorgt voor een smerende laag waarop de stijve platen van de lithosfeer kunnen schuiven. Magma stijgt op van de asthenosfeer naar het oppervlak op mid-oceanische ruggen waar tektonische platen divergeren en vormt nieuwe basaltachtige oceanische korst. Deze verse korst verspreidt zich van beide kanten, koelt af en wordt dichter naarmate het zich van de mid-oceanische rug verwijdert. Waar een oceanische plaat botst met een minder dichte plaat - wat een jongere oceanische korst of continentale korst kan zijn, altijd lichter dan de oceanische soort - stort hij eronder, of subduceert, en wordt in wezen gerecycled in de mantel. Terwijl geowetenschappers blijven discussiëren over de primaire kracht die de plaatbeweging aanstuurt, suggereert een heersende theorie dat het voortkomt uit een subducerende plaat oceaankorst die de rest van de plaat erachter sleept.
