Hvad forårsager konvektionsstrømme på mantlen?

Jorden består af store lag, som hver især har særskilte egenskaber. Størstedelen af ​​jorden, omkring 80 procent, består af kappen, hvilket er laget lige ved jordens kerne ifølge ThinkQuest.com. Inde i mantlen bevæger konvektionsstrømmene konstant, skifter smeltet sten om og bevæger jordens plader. Fire hovedfaktorer er ansvarlige for mantelkonvektionsstrømme.

Tryk og temperatur

Mantlen består af smeltet sten og fangede gasser. Alt dette spørgsmål er under pres på grund af Jordens tyngdekraft, ifølge Don Anderson fra California Institute of Technology. Dette intense pres, sammen med den atommæssige struktur af elementerne i kappen, skaber kemiske reaktioner, der skaber varme. Oprettelsen af ​​denne varmeenergi påvirker hvor stofets atomer i mantlen går. Hvis trykket ikke er så højt, kan atomer bevæge sig mere frit. Hvis trykket er ekstremt, kræves der meget energi for at få atomerne at skifte.

Tæthed

Som forklaret af University of Oregon, når atomer i mantlen udsættes for varme, håndtere den ekstra energi ved at sprede sig ud. Dette gør sagen i mantlen mindre tæt. Mindre tæt materie vil altid stige, fordi det ikke er så tungt. Sagen i mantlen stiger således, når der er produceret tilstrækkelig varme tæt på kernen. Når stoffet afkøles, kommer atomerne sammen igen, så sagen i mantlen bliver mindre tæt og til sidst synker. Mængden af ​​tryk på et givet punkt i mantlen påvirker tætheden af ​​sagen, så trykket er en stor faktor i, om konvektionsstrømmen bevæger sig.

Køling

Som jorden spinder, nogle af jordens varmeenergi undslipper ud i det ydre rum. Jorden køler derfor naturligt over tid, og når sagen i mantlen kommer tæt på jordens top, går noget af dets varme tabt som en del af denne proces, ifølge Anderson. Dette gør sagen i kappen tættere, så den synker tilbage ned mod kernen. Jo mere varme går tabt gennem Jordens naturlige køleprocesser, jo hurtigere kan konvektionsstrømmen flytte.

Jordens rotation

Jorden spinder hurtigt, mens konvektionsstrømmene bevæger sig i mantlen. Denne spinding trækker sagen i mantlen rundt. Jordens rotation påvirker således, hvor mantelkonvektionsstrømmene bevæger sig, hvilket igen påvirker hvor meget varme og tryk der er involveret på et hvilket som helst tidspunkt i den nuværende, ifølge R. Hide of Royal Society Publishing.