Alfred Wegener, kıtaların mevcut konumlarına sürüklendiğini ilk kez öne sürdüğünde, çok az kişi dinledi. Sonuçta, bir kıta kadar büyük bir şeyi hangi olası kuvvet hareket ettirebilir?
Doğrulanacak kadar uzun yaşamamasına rağmen, Wegener'in varsayımsal kıtasal kayması, levha tektoniği teorisinde gelişti. Kıtaları hareket ettirmek için bir mekanizma, mantodaki konveksiyon akımlarını içerir.
Isı Transferi veya Hareketli Isı
Isı, daha yüksek sıcaklıktaki alanlardan daha düşük sıcaklıktaki alanlara doğru hareket eder. Isı transferi için üç mekanizma radyasyon, iletim ve konveksiyondur.
Radyasyon, enerjinin Güneş'ten Dünya'ya uzay boşluğu yoluyla radyasyonu gibi, parçacıklar arasında temas olmaksızın hareket eder.
İletim, güneşle ısıtılan toprak veya su doğrudan yukarıdaki havayı ısıttığında olduğu gibi, parçacık hareketi olmadan temas yoluyla bir molekülden diğerine enerji aktarır.
Konveksiyon, parçacıkların hareketi ile gerçekleşir. Parçacıklar ısındıkça moleküller daha hızlı hareket eder ve moleküller birbirinden uzaklaştıkça yoğunluk azalır. Daha sıcak, daha az yoğun malzeme, çevreleyen daha soğuk, daha yüksek yoğunluklu malzemeye kıyasla yükselir. Konveksiyon genellikle gazlarda ve sıvılarda meydana gelen sıvı akışını ifade ederken, manto gibi katılarda konveksiyon daha yavaş bir oranda gerçekleşir.
Mantodaki Konveksiyon Akımları
Mantodaki ısı, Dünya'nın erimiş dış çekirdeğinden, radyoaktif elementlerin bozunmasından ve üst mantoda, inen tektonik plakalardan gelen sürtünmeden gelir. Dış çekirdekteki ısı, Dünya'nın oluşum olaylarından kalan artık enerjiden ve çürüyen radyoaktif elementler tarafından üretilen enerjiden kaynaklanır. Bu ısı, mantonun tabanını tahmini 7.230 ° F'ye kadar ısıtır. Manto-kabuk sınırında. mantonun sıcaklığı tahmini olarak 392°F'dir.
Mantonun üst ve alt sınırları arasındaki sıcaklık farkı, ısı transferinin gerçekleşmesini gerektirir. İletim, ısı transferi için daha açık bir yöntem gibi görünse de, mantoda konveksiyon da meydana gelir. Çekirdeğe yakın daha sıcak, daha az yoğun kaya malzemesi yavaşça yukarı doğru hareket eder.
Mantoda daha yüksek olan nispeten daha soğuk kaya, yavaşça mantoya doğru batar. Daha sıcak malzeme yükseldikçe, aynı zamanda soğur, sonunda daha sıcak yükselen malzeme tarafından kenara itilir ve çekirdeğe doğru geri çekilir.
Manto malzemesi, kalın asfalt veya dağ buzulları gibi yavaş akar. Manto malzemesi katı kalırken, ısı ve basınç, konveksiyon akımlarının manto malzemesini hareket ettirmesine izin verir. (Manto konveksiyon diyagramı için Kaynaklara bakın.)
Tektonik Plakaları Hareket Ettirmek
Plaka tektoniği, Wegener'in sürüklenen kıtaları için bir açıklama sağlar. Levha tektoniği, kısaca, Dünya yüzeyinin levhalara ayrıldığını belirtir. Her plaka, kabuğu ve en üst mantoyu içeren, Dünya'nın kayalık dış tabakası olan litosfer levhalarından oluşur. Bu litosferik parçalar, manto içindeki plastik bir tabaka olan astenosferin üzerinde hareket eder.
Manto içindeki konveksiyon akımları, plaka hareketi için potansiyel bir itici güç sağlar. Manto malzemesinin plastik hareketi, dağ buzullarının akışı gibi hareket eder ve mantodaki konveksiyon hareketi astenosferi hareket ettirirken litosfer plakalarını da taşır.
Levha çekme, levha (hendek) emme ve mahya itme de levha hareketine katkıda bulunabilir. Levha çekme ve levha emme, alçalan levhanın kütlesinin, arkadaki litosferik levhayı astenosfer boyunca ve dalma bölgesine çekmesi anlamına gelir.
Ridge push, okyanus sırtlarının merkezine yükselen daha az yoğun yeni magma soğudukça malzemenin yoğunluğunun arttığını söylüyor. Artan yoğunluk, litosferik plakayı dalma bölgesine doğru hızlandırır.
Konveksiyon Akımları ve Coğrafya
Isı transferi, konveksiyon akımlarının yer aldığı iki toprak tabakasını adlandırmak için atmosferde ve hidrosferde de meydana gelir. Güneşten gelen radyan ısıtma, Dünya'nın yüzeyini ısıtır. Bu sıcaklık, iletim yoluyla bitişik hava kütlesine aktarılır. Isınan hava yükselir ve yerini daha soğuk hava alır ve atmosferde konveksiyon akımları oluşturur.
Benzer şekilde, güneş tarafından ısıtılan su, ısıyı iletim yoluyla daha düşük su moleküllerine aktarır. Bununla birlikte, hava sıcaklıkları düştükçe, aşağıdaki daha sıcak su yüzeye doğru hareket eder ve daha soğuk yüzey suyu batar ve hidrosferde mevsimsel konveksiyon akımları yaratır.
Ek olarak, Dünya'nın dönüşü, ılık suyu ekvatordan kutuplara doğru hareket ettirerek okyanusun oluşmasına neden olur. ısıyı ekvatordan kutuplara taşıyan ve soğuk suyu kutuplardan kutuplara doğru iten akımlardır. ekvator.