Correction di convezione: definizione, studi e repliche
Le correnti di convezione sono il movimento continuo che le placche terrestri eseguono costantemente. Sebbene tendano a verificarsi su larga scala, ci sono studi che dimostrano che ci sono anche su scala minore.
Il pianeta terra è formato da un nucleo, il mantello e la crosta terrestre. Il mantello è lo strato che possiamo trovare tra il nucleo e la crosta. La profondità di questo varia, a seconda del punto del pianeta su cui siamo, può estendersi da una profondità di 30 km dalla superficie, fino a 2.900 km.
Il mantello si differenzia dal nucleo e dalla crosta perché ha un comportamento meccanico. È formato da un solido materiale viscoso. È in uno stato viscoso a causa delle alte pressioni a cui è sottoposto.
Le temperature del mantello possono oscillare tra 600 ºC, fino a raggiungere 3.500 ºC. Ha temperature più fredde più è vicino alla superficie e più alte sono le temperature più vicine al nucleo.
Possiamo separare il mantello in due parti, la superiore e la inferiore. Il mantello inferiore scorre dalla discontinuità di Mohorovičić ad una profondità di circa 650 km.
Questa discontinuità, comunemente nota come Moho, si trova a una profondità media di 35 km, essendo a soli 10 km sotto il fondale oceanico. Il mantello inferiore sarebbe la parte tra i 650 km di profondità, al limite con il nucleo interno del pianeta.
A causa della differenza termica tra il nucleo e la crosta terrestre, le correnti convettive vengono prodotte nell'intero mantello.
Correnti di convezione: origine delle ipotesi
Nell'anno 1915, un'ipotesi sviluppata da Alfred Wegener, postulò il movimento delle masse continentali. Wegener ha detto che i continenti si muovevano sul fondo dell'oceano, anche se non sapeva come dimostrarlo.
Nel 1929, Arthur Holmes, un noto geologo britannico, postulò l'ipotesi che sotto la crosta terrestre potessimo trovare una coperta di roccia fusa, che causava correnti di convezione lavica che avevano la forza di muovere le placche tettoniche e, quindi, i continenti.
Sebbene la teoria fosse coerente, non fu accettata fino agli anni '60 che le teorie sulla tettonica delle placche iniziarono a svilupparsi.
In queste formulazioni è stato sostenuto che le placche terrestri si muovevano a causa delle forze di convezione della terra, causando scosse, che sono responsabili della formazione della superficie della terra.
Cosa sono allora?
Le correnti di convezione sono le correnti di materiali che si verificano nel mantello terrestre con l'aiuto della gravità.
Queste correnti sono responsabili dello spostamento non solo dei continenti, come postulato da Wegener, ma di tutte le placche litosferiche che si trovano sopra il mantello.
Queste correnti sono prodotte da differenze di temperatura e densità. Aiutati dalla gravità, fanno salire i materiali più caldi nella direzione della superficie, poiché sono meno pesanti.
Ciò significa quindi che i materiali più freddi sono più densi e più pesanti, quindi scendono verso il centro della Terra.
Come accennato prima, il mantello è fatto di materiali solidi, ma si comporta come se fosse un materiale viscoso che si deforma e si allunga, che si muove senza rompersi. Si comporta in questo modo a causa delle alte temperature e della grande pressione a cui questi materiali sono sottoposti.
Nell'area vicina al nucleo della Terra, le temperature possono raggiungere i 3.500 ° C e le rocce che si trovano in quella parte del mantello possono sciogliersi.
Quando i materiali solidi si sciolgono, perdono densità, quindi diventano più leggeri e risalgono in superficie. La pressione dei materiali solidi che ha sopra, fa sì che provino a scendere per il loro peso, permettendo l'uscita dei materiali più caldi verso la superficie.
Queste correnti di materiali con forma ascendente sono note come piume o pennacchi termali.
I materiali che raggiungono la litosfera possono attraversarlo, e questo è ciò che costituisce la frammentazione dei continenti.
La litosfera oceanica ha una temperatura molto più bassa del mantello, quindi i pezzi freddi di grandi dimensioni affondano nel mantello, causando correnti discendenti. Queste correnti verso il basso possono spostare blocchi di litosfera oceanica fredda in prossimità del nucleo.
Queste correnti prodotte, siano esse ascendenti o discendenti, agiscono come un rullo, creando le celle di convezione, il che spiega il movimento delle placche tettoniche della crosta terrestre.
Critiche di queste teorie
Nuovi studi hanno leggermente modificato la teoria delle celle di convezione. Se questa teoria fosse vera, tutte le piastre che compongono la superficie terrestre dovrebbero avere una cella di convezione.
Tuttavia, ci sono piastre che sono così grandi, che una singola cella di convezione dovrebbe avere un grande diametro e una grande profondità. Ciò farebbe sì che alcune cellule raggiungano la profondità del nucleo.
Per queste ultime indagini, è arrivato all'idea che ci siano due sistemi convettivi separati, questo è il motivo per cui la terra ha mantenuto il calore per così tanto tempo.
Gli studi delle onde sismiche ci hanno permesso di ottenere i dati della temperatura interna della terra e la realizzazione di una mappa termica.
Questi dati ottenuti dall'attività sismica supportano la teoria che esiste una distinzione tra due tipi di cellule di convezione, alcune più vicine alla crosta terrestre e altre più vicine al nucleo.
Questi studi suggeriscono anche che i movimenti delle placche tettoniche non sono solo dovuti alle cellule di convezione, ma la forza di gravità aiuta a spingere le parti più interne verso la superficie.
Quando la piastra è tesa dalle forze della convezione, la forza di gravità esercita pressione su di essa e alla fine si spezza.
