Quando Alfred Wegener propôs pela primeira vez que os continentes haviam mudado para suas posições atuais, poucas pessoas ouviram. Afinal, que força poderia mover algo tão grande quanto um continente?
Embora ele não tenha vivido o suficiente para ser justificado, a hipotética deriva continental de Wegener evoluiu na teoria das placas tectônicas. Um mecanismo para mover os continentes envolve correntes de convecção no manto.
Transferência de calor ou calor em movimento
O calor se move de áreas de temperatura mais alta para áreas de temperatura mais baixa. Os três mecanismos de transferência de calor são radiação, condução e convecção.
A radiação move a energia sem contato entre as partículas, como a radiação de energia do Sol para a Terra através do vácuo do espaço.
A condução transfere energia de uma molécula para outra por meio do contato, sem movimento das partículas, como quando a terra aquecida pelo sol ou a água aquece o ar diretamente acima.
A convecção ocorre através do movimento das partículas. À medida que as partículas se aquecem, as moléculas se movem cada vez mais rápido e, à medida que as moléculas se separam, a densidade diminui. O material mais quente e menos denso sobe em comparação com o material mais frio e de alta densidade ao redor. Enquanto a convecção geralmente se refere ao fluxo de fluido que ocorre em gases e líquidos, a convecção em sólidos como o manto ocorre, mas em uma taxa mais lenta.
Correntes de convecção no manto
O calor no manto vem do núcleo externo derretido da Terra, decadência de elementos radioativos e, no manto superior, a fricção das placas tectônicas descendentes. O calor no núcleo externo resulta da energia residual dos eventos formativos da Terra e da energia gerada pelos elementos radioativos em decomposição. Este calor aquece a base do manto a uma estimativa de 7.230 ° F. Na fronteira manto-crosta. a temperatura do manto é estimada em 392 ° F.
A diferença de temperatura entre os limites superior e inferior do manto requer que ocorra a transferência de calor. Embora a condução pareça o método mais óbvio de transferência de calor, a convecção também ocorre no manto. O material rochoso mais quente e menos denso próximo ao núcleo se move lentamente para cima.
A rocha relativamente mais fria do alto do manto afunda lentamente em direção ao manto. À medida que o material mais quente sobe, ele também esfria, eventualmente empurrado para o lado pelo material que sobe mais quente e afundando de volta ao núcleo.
O material do manto flui lentamente, como asfalto espesso ou geleiras de montanha. Enquanto o material do manto permanece sólido, o calor e a pressão permitem que as correntes de convecção movam o material do manto. (Consulte Recursos para um diagrama de convecção do manto.)
Movendo as placas tectônicas
As placas tectônicas fornecem uma explicação para a deriva dos continentes de Wegener. As placas tectônicas, em resumo, afirmam que a superfície da Terra é dividida em placas. Cada placa consiste em placas de litosfera, a camada rochosa externa da Terra, que inclui a crosta e o manto superior. Essas peças litosféricas se movem no topo da astenosfera, uma camada de plástico dentro do manto.
As correntes de convecção dentro do manto fornecem uma força motriz potencial para o movimento da placa. O movimento plástico do material do manto se move como o fluxo das geleiras das montanhas, carregando as placas litosféricas conforme o movimento de convecção no manto move a astenosfera.
A tração da laje, a sucção da laje (vala) e o empuxo da cumeeira também podem contribuir para o movimento da placa. A tração da laje e a sucção da laje significam que a massa da placa descendente puxa a laje litosférica pela astenosfera e para a zona de subducção.
O empuxo de cristas diz que, à medida que o magma menos denso que sobe para o centro das dorsais oceânicas esfria, a densidade do material aumenta. O aumento da densidade acelera a placa litosférica em direção à zona de subducção.
Correntes de convecção e geografia
A transferência de calor também ocorre na atmosfera e na hidrosfera, para citar duas camadas de terra nas quais ocorrem as correntes de convecção. O aquecimento radiante do Sol aquece a superfície da Terra. Esse calor é transferido para a massa de ar adjacente por meio de condução. O ar aquecido sobe e é substituído por ar mais frio, criando correntes de convecção na atmosfera.
Da mesma forma, a água aquecida pelo sol transfere calor para as moléculas de água mais baixas por meio da condução. À medida que as temperaturas do ar caem, no entanto, a água mais quente abaixo volta para a superfície e a água mais fria da superfície afunda, criando correntes de convecção sazonais na hidrosfera.
Além disso, a rotação da Terra move a água quente do equador em direção aos pólos, resultando no oceano correntes que movem o calor do equador para os pólos e empurra a água fria dos pólos em direção ao equador.