Pământul este o planetă dinamică. Este alcătuit din straturi: crusta, mantaua și miezul. Mantaua în sine este o zonă interesantă, cu diferențe între mantaua superioară și cea inferioară. Ajută la învățarea definiției mantalei superioare și a mantalei inferioare, împreună cu caracteristicile lor de diferențiere, pentru a înțelege mai bine comportamentul geologic al Pământului.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Manta este stratul interiorului Pământului între scoarță sau suprafață și miezul cel mai interior. Mantaua superioară și cea inferioară diferă între ele prin locație, temperatură și presiune.
Straturile Pământului
Poate vă amintiți că ați făcut din lut un model al Pământului în școala primară. Modelul respectiv ar avea o tăietură, arătând probabil trei straturi distincte: crusta, mantaua și miezul. Cu toate acestea, adevărata natură a compoziției interioare a Pământului este mai complexă.
Stratul cel mai exterior și subțire numit crustă găzduiește viața pe Pământ. Este suprafața pe care mergi și munții și alte peisaje pe care le vezi. Oricât de vast ar părea acest strat, scoarța reprezintă doar 1% din planetă.
Manta se află sub crustă. Această regiune reprezintă aproximativ 84% din Pământ. Crusta și o parte a mantalei superioare se mișcă din cauza convecției de căldură din interiorul Pământului. Aceasta se numește tectonică de plăci. Această mișcare a plăcilor tectonice provoacă cutremure și formează munți. Căldura este generată din decăderea radioactivă a elementelor adânci în interiorul Pământului. În timp, această acțiune convectivă a schimbat dispunerea continentelor. Creșterea și scăderea treptată a materialului din manta poate produce magma prin vulcani în erupție. Între mantaua superioară și miez se află mantaua inferioară.
Sub mantaua inferioară, miezul alcătuiește centrul Pământului și conține în principal fier și nichel. Stratul său exterior este lichid, dar stratul său interior este solid datorită presiunii incredibile. Se crede că acest nucleu se rotește mai repede decât alte straturi ale planetei. De asemenea, se presupune că constă în principal din fier, dar descoperirile noi dezvăluie un comportament ciudat al mineralelor. Oamenii de știință cred că sursa câmpurilor magnetice ale Pământului provine din acțiunea convectivă a miezului exterior topit, care ar putea deplasa curenții electrici care curg.
Definiția mantalei superioare
Definiția mantalei superioare este pur și simplu stratul chiar sub scoarța Pământului. Compoziția mantalei este formată în principal din silicați solizi. Există, totuși, zone care sunt topite. Prin urmare, se spune că mantaua superioară este vâscoasă, având atât caracteristici solide, cât și plastice. Mantaua superioară, alături de crustă, cuprinde ceea ce se numește litosferă. Litosfera are o grosime de aproximativ 200 de mile sau 200 de kilometri. Aici există plăcile tectonice. Sub litosferă, veți găsi astenosfera. Litosfera alunecă în esență peste astenosferă ca o serie de plăci tectonice. Adâncimea mantalei superioare variază între 250 și 410 mile (403 până la 660 km). La această adâncime, roca se poate lichefia în magmă. Magma crește apoi din cauza convecției și, pe măsură ce se răspândește, formează scoarța fundului oceanului. Această magmă în mare parte silicat conține, de asemenea, dioxid de carbon dizolvat. Această combinație are ca rezultat topirea rocilor la temperaturi mai scăzute decât s-ar face fără dioxidul de carbon.
Definiția mantalei inferioare
Definiția mantei inferioare este regiunea din interiorul Pământului care se află sub mantaua superioară. La acest nivel, există o presiune mult mai mare decât în mantaua superioară, astfel încât mantaua inferioară este mai puțin vâscoasă. Numai mantaua inferioară cuprinde aproximativ 55% din volumul Pământului. Mantaua inferioară are o adâncime de aproximativ 410 - 1.796 mile (sau 660 - 2.891 km). Acțiunile sale superioare, chiar sub mantaua superioară, alcătuiesc zona de tranziție. Limita miez-manta este definită în punctul cel mai adânc al mantei inferioare. Compoziția mantalei inferioare este formată din perovskit bogat în fier, un mineral silicat feromagnesian care este cel mai abundent mineral silicat de pe Pământ. Dar oamenii de știință cred acum că perovskitul există în diferite state, în funcție de temperaturile și presiunile din mantaua inferioară. Mantaua inferioară suferă presiuni extraordinare care afectează comportamentul mineralelor. O fază a perovskitei nu ar avea fier, de exemplu, încă o altă fază posibilă ar fi bogată în fier și ar avea o structură hexagonală. Aceasta se numește perovskit în faza H. Oamenii de știință continuă să cerceteze minerale posibile, exotice, adânci în interiorul mantalei inferioare. În mod clar, această regiune promite noi descoperiri interesante pentru anii următori.
Comparați și contrastați cele două straturi superioare ale mantalei
Știința seismologiei ajută la înțelegerea structurii interioare a Pământului. Datele din seismologie pot furniza date despre adâncimea, presiunea și temperatura mantalei, precum și modificările mineralelor care rezultă din acestea. Oamenii de știință pot studia caracteristicile mantalei prin viteza undelor seismice după cutremure. Aceste unde se mișcă mai repede în materialul mai dens, unde există o adâncime și o presiune mai mari. Ei pot studia schimbările în calitățile elastice ale mantalei la limite numite discontinuități seismice. Discontinuitățile seismice reprezintă salturi bruște ale vitezei undelor seismice peste o limită. Acolo unde perovskitul poate fi găsit în manta, există o discontinuitate seismică care separă mantaua inferioară de mantaua superioară. Cu aceste diferite metode, precum și cu experimente și simulări de laborator, este posibil să comparați și să contrastați cele două straturi superioare ale mantalei. Există trei diferențe distincte între mantaua superioară și cea inferioară.
Prima diferență dintre mantaua superioară și mantaua inferioară este locația lor. Mantaua superioară se alătură crustei pentru a forma litosfera, în timp ce mantaua inferioară nu intră niciodată în contact cu crusta. De fapt, sa descoperit că mantaua superioară conține lacrimi în anumite zone, cum ar fi placa tectonică indiană, a cărei coliziune cu placa tectonică asiatică a provocat multe cutremure devastatoare. Aceste rupturi apar în mai multe locuri din mantaua superioară. Zonele de crustă de deasupra acestor lacrimi sunt expuse la mai multă căldură a mantiei decât alte zone, iar în acele zone de scoarță mai caldă, cutremurele nu sunt la fel de răspândite. Dovezile din cercetare sugerează că scoarța și mantaua superioară din sudul Tibetului sunt puternic cuplate. Informații precum acestea pot ajuta la evaluarea riscului de cutremur.
Temperatura este una dintre diferențele dintre cele două straturi superioare ale mantalei. Temperaturile mantalei superioare variază între 932 și 1.652 grade Fahrenheit (sau 500 până la 900 grade Celsius). În schimb, temperatura inferioară a mantalei atinge peste 7.230 grade Fahrenheit sau 4.000 grade Celsius.
Presiunea este o mare diferență între mantaua superioară și cea inferioară. Vâscozitatea mantalei superioare este mai mare decât vâscozitatea mantalei inferioare. Acest lucru se datorează faptului că există o presiune mai mică la mantaua superioară. Presiunea mantalei inferioare este mult mai mare. De fapt, presiunea mantalei inferioare variază de la 237.000 de ori presiunea atmosferică la o presiune maximă de 1,3 milioane ori atmosferică! În timp ce temperatura este mult mai mare în mantaua inferioară și poate topi roci, presiunea mai mare previne topirea multă.
Este important să studiați caracteristicile straturilor Pământului, pentru a înțelege mai bine modul în care interacțiunea lor afectează viața la suprafață. O mai bună cunoaștere a mantalei superioare și inferioare poate ajuta la riscul cutremurului. Geologii pot afla mai multe despre vâscozitatea rocilor topite și caracteristicile acestora sub presiune și adâncime crescânde. Înțelegerea straturilor Pământului ajută și la determinarea modului în care s-a format Pământul. În timp ce oamenii nu pot încă să adâncească adâncurile Pământului așa cum pot face mările și spațiul, oamenii de știință fac posibilă prezicerea calităților exotice ale mantalei superioare și inferioare.
