Üst ve Alt Manto Arasındaki Üç Fark Nedir?

Dünya dinamik bir gezegendir. Katmanlardan oluşur: kabuk, manto ve çekirdek. Mantonun kendisi, üst ve alt manto arasındaki farklarla ilginç bir bölgedir. Dünyanın jeolojik davranışını daha iyi anlamak için üst manto ve alt manto tanımını, farklılık gösteren özellikleriyle birlikte öğrenmeye yardımcı olur.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Manto, Dünya'nın kabuk veya yüzey ile en içteki çekirdek arasındaki iç tabakasıdır. Üst ve alt manto, konum, sıcaklık ve basınç bakımından birbirinden farklıdır.

İlkokulda kilden Dünya'nın bir modelini yapmayı hatırlayabilirsin. Bu model, muhtemelen üç farklı katman gösteren bir kesite sahip olacaktır: kabuk, manto ve çekirdek. Bununla birlikte, Dünya'nın iç bileşiminin gerçek doğası daha karmaşıktır.

Kabuk adı verilen en dıştaki ince tabaka, Dünya'daki yaşama ev sahipliği yapar. Üzerinde yürüdüğünüz yüzey, gördüğünüz dağlar ve diğer manzaralardır. Bu katman ne kadar geniş görünse de, kabuk gezegenin yalnızca yüzde 1'ini oluşturur.

Manto, kabuğun altında bulunur. Bu bölge, Dünya'nın kabaca yüzde 84'ünü oluşturur. Kabuk ve üst mantonun bir kısmı, Dünya'nın iç kısmındaki ısıdan kaynaklanan konveksiyon nedeniyle hareket eder. Buna levha tektoniği denir. Tektonik plakaların bu hareketi depremlere neden olur ve dağları oluşturur. Isı, Dünya'nın derinliklerindeki elementlerin radyoaktif bozunmasından üretilir. Zamanla, bu konvektif eylem kıtaların düzenini değiştirdi. Mantodaki malzemenin kademeli olarak yükselmesi ve düşmesi, patlayan volkanlar yoluyla magmayı ortaya çıkarabilir. Üst manto ile çekirdek arasında alt manto bulunur.

Alt mantonun altındaki çekirdek, Dünya'nın merkezini oluşturur ve çoğunlukla demir ve nikel içerir. En dıştaki tabakası sıvıdır, ancak en içteki tabakası inanılmaz basınç nedeniyle katıdır. Bu çekirdeğin gezegenin diğer katmanlarından daha hızlı döndüğü düşünülüyor. Ayrıca esas olarak demirden oluştuğu tahmin ediliyor, ancak yeni keşifler minerallerin garip davranışlarını ortaya koyuyor. Bilim adamları, Dünya'nın manyetik alanlarının kaynağının, akan elektrik akımlarının yerini alabilecek erimiş dış çekirdeğin konvektif etkisinden kaynaklandığını düşünüyor.

Üst manto tanımı oldukça basit bir şekilde yerkabuğunun hemen altındaki katmandır. Manto bileşimi çoğunlukla katı silikatlardan oluşur. Bununla birlikte, erimiş alanlar var. Bu nedenle üst mantonun hem katı hem de plastik özelliklere sahip viskoz olduğu söylenir. Üst manto, kabukla birlikte litosfer denilen şeyi içerir. Litosfer yaklaşık 120 mil veya 200 kilometre kalınlığındadır. Tektonik plakaların bulunduğu yer burasıdır. Litosferin altında astenosferi bulacaksınız. Litosfer, astenosfer üzerinde bir dizi tektonik plaka olarak kayar. Üst mantonun derinliği 250 ila 410 mil (403 ila 660 km) arasında değişmektedir. Bu derinlikte kaya sıvılaşarak magmaya dönüşebilir. Magma daha sonra konveksiyon nedeniyle yükselir ve yayıldıkça okyanus tabanının kabuğunu oluşturur. Bu çoğunlukla silikat magma ayrıca çözünmüş karbon dioksit içerir. Bu kombinasyon, kayaların karbondioksit olmadan olacağından daha düşük sıcaklıklarda erimesine neden olur.

Alt manto tanımı, Dünya'nın içinde üst mantonun altında bulunan bölgedir. Bu seviyede, üst mantodakinden çok daha fazla basınç vardır, bu nedenle alt manto daha az viskozdur. Alt manto tek başına Dünya hacminin yaklaşık yüzde 55'ini oluşturur. Alt manto yaklaşık 410 ila 1.796 mil (veya 660 ila 2.891 km) derinliğindedir. Üst mantonun hemen altındaki üst kısımları geçiş bölgesini oluşturur. Çekirdek-manto sınırı, alt mantonun en derin noktasında tanımlanır. Alt manto bileşimi, dünyadaki en bol silikat minerali olan bir ferromagnezyen silikat minerali olan demir açısından zengin perovskitten oluşur. Ancak bilim adamları artık alt mantodaki sıcaklık ve basınçlara bağlı olarak perovskitin farklı durumlarda var olduğunu düşünüyorlar. Alt manto, minerallerin davranışını etkileyen olağanüstü baskılar yaşar. Örneğin, perovskitin bir fazında demir bulunmazken, bir diğer olası faz demir açısından zengin ve altıgen bir yapıya sahip olacaktır. Buna H-fazı perovskit denir. Bilim adamları, alt mantonun derinliklerinde muhtemelen egzotik, yeni mineraller araştırmaya devam ediyor. Açıkçası bu bölge, gelecek yıllar için ilgi çekici yeni keşifler vaat ediyor.

Sismoloji bilimi, Dünya'nın iç yapısının anlaşılmasına yardımcı olur. Sismolojiden elde edilen veriler, mantonun derinliği, basıncı ve sıcaklığı ve bunlardan kaynaklanan minerallerdeki değişiklikler hakkında veri sağlayabilir. Bilim adamları, depremlerden sonra sismik dalga hızı aracılığıyla mantonun özelliklerini inceleyebilirler. Bu dalgalar, daha fazla derinlik ve basıncın olduğu daha yoğun malzemede daha hızlı hareket eder. Sismik süreksizlikler olarak adlandırılan sınırlarda mantonun elastik niteliklerindeki değişiklikleri inceleyebilirler. Sismik süreksizlikler, bir sınır boyunca sismik dalga hızlarındaki ani sıçramaları temsil eder. Mantoda perovskit bulunabileceği yerde, alt mantoyu üst mantodan ayıran sismik bir süreksizlik vardır. Bu çeşitli yöntemlerle, laboratuvar deneyleri ve simülasyonların yanı sıra, mantonun iki üst katmanını karşılaştırmak ve karşılaştırmak mümkündür. Üst ve alt manto arasında üç belirgin fark vardır.

Üst manto ve alt manto arasındaki ilk fark, konumlarıdır. Üst manto, litosferi oluşturmak için kabuğa bitişikken, alt manto asla kabukla temas etmez. Aslında, üst manto, Asya tektonik plakası ile çarpışması birçok yıkıcı depreme neden olan Hint tektonik plakası gibi belirli alanlarda yırtıklar içerdiği bulunmuştur. Bu yırtıklar üst mantoda birden fazla yerde meydana gelir. Bu yırtıkların üzerindeki kabuk bölgeleri, diğer bölgelere göre daha fazla manto ısısına maruz kalır ve daha sıcak kabuk bölgelerinde depremler o kadar yaygın değildir. Araştırmadan elde edilen kanıtlar, güney Tibet'teki kabuk ve üst mantonun güçlü bir şekilde birleştiğini gösteriyor. Bunun gibi bilgiler deprem riski değerlendirmesine yardımcı olabilir.

Sıcaklık, mantonun iki üst tabakası arasındaki farklardan biridir. Üst mantonun sıcaklıkları 932 ila 1.652 derece Fahrenheit (veya 500 ila 900 santigrat derece) arasında değişir. Alt manto sıcaklığı, aksine, 7.230 derece Fahrenheit veya 4.000 santigrat dereceye ulaşır.

Basınç, üst ve alt manto arasındaki büyük bir farktır. Üst mantonun viskozitesi, alt mantonun viskozitesinden daha büyüktür. Bunun nedeni üst mantoda daha az basınç olmasıdır. Alt mantonun basıncı çok daha fazladır. Aslında alt mantonun basıncı, atmosfer basıncının 237.000 katı ile atmosfer basıncının 1.3 milyon katı kadar yüksek bir aralıkta değişir! Alt mantoda sıcaklık çok daha yüksek olsa da ve kayaları eritebilirken, daha yüksek basınç erimeyi önler.

Etkileşimlerinin yüzeydeki yaşamı nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için Dünya'nın katmanlarının özelliklerini incelemek önemlidir. Üst ve alt manto hakkında daha iyi bilgi, deprem riskine yardımcı olabilir. Jeologlar, artan basınç ve derinlik altında eriyen kayaların viskozitesi ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirler. Dünya'nın katmanlarını anlamak, Dünya'nın nasıl oluştuğunu belirlemeye de yardımcı olur. İnsanlar henüz Dünya'nın derinliklerini denizler ve uzayda olduğu gibi inemezken, bilim adamları üst ve alt mantonun egzotik niteliklerini tahmin etmeyi mümkün kılıyor.