Les courants de convection

Évolution thermique du manteau terrestre. Source: Kzhan15, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Quels sont les courants de convection?

Le les courants de convection Ils sont le mouvement continu et lent que les plaques terrestres performantent constamment, ce qui transporte la chaleur de l'intérieur à la surface de la terre. 

La planète Terre est formée par un noyau, le manteau et la croûte de la Terre. Le manteau est la couche entre le noyau et le cortex. La profondeur de cela varie, selon le point de la planète dans laquelle nous sommes, pouvoir se propager d'une profondeur de 30 km par rapport à la surface, à 2.900 km.

Le manteau se distingue du noyau et du cortex car il a un comportement mécanique. Il est formé par un matériau visqueux solide. Il est dans un état visqueux en raison des pressions élevées auxquelles il est soumis.

Les températures du manteau peuvent varier de 600 ° C et 3.500 ° C. Il a des températures plus froides, plus elle est proche de la surface, et des températures plus élevées, plus le noyau est proche.

Nous pouvons séparer le manteau en deux parties, la partie supérieure et le bas. Le manteau inférieur converge de la discontinuité de Mohorovičić à une profondeur d'environ 650 km.

Cette discontinuité, communément connue sous le nom de moisissure, est située dans une profondeur moyenne de 35 km, pouvant être à seulement 10 km sous le fond des océans. Le manteau inférieur serait la partie entre 650 km de profondeur, à la limite avec le noyau interne de la planète.

En raison de la différence thermique entre le noyau et la croûte terrestre, il y a des courants convectifs dans tout le manteau.

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Origine des hypothèses

En 1915, une hypothèse développée par Alfred Wegener a postulé le mouvement des masses continentales. Wegener a dit que les continents se sont déplacés au fond de l'océan, même si je ne savais pas comment le prouver.

En 1929, Arthur Holmes, un géologue britannique renommé, a postulé l'hypothèse selon laquelle sous le cortex terrestre pouvait trouver un manteau en fusion, qui a provoqué des courants de convection de lave qui avaient de la force pour déplacer les plaques tectoniques et, par conséquent, les continents.

Bien que la théorie soit cohérente, elle n'a été acceptée que dans les années 60, qui a commencé à développer les théories sur la tectonique de la plaque.

Ces formulations soutiennent que les plaques terrestres se déplacent.

Comment fonctionnent les courants de convection?

Les courants de convection sont les courants des matériaux qui se produisent dans le manteau terrestre à l'aide de la gravité. Ces courants sont responsables du déplacement non seulement des continents, comme l'a dit Wegener, mais sur toutes les plaques lithophiques qui sont au-dessus du manteau.

Ces courants sont produits par des différences de température et de densité. Aidé par la gravité, ils font monter les matériaux les plus chauds en direction de la surface, car ils sont plus légers.

Cela signifie donc que les matériaux les plus froids sont plus denses et plus lourds, alors ils descendent vers le cœur de la Terre.

Le manteau est formé de matériaux solides, mais se comporte comme s'il s'agissait d'un matériau visqueux qui se déforme et s'étire, qui se déplace sans se casser. Il se comporte de cette manière en raison de températures élevées et de la grande pression à laquelle ces matériaux sont soumis.

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Dans la zone près du noyau terrestre, les températures peuvent atteindre 3.500 ° C, et les rochers trouvés dans cette partie du manteau peuvent fondre.

Lorsqu'ils fondent, les matériaux solides perdent la densité, ils deviennent donc plus légers et se déplacent vers la surface. La pression des matériaux solides qu'elle a ci-dessus les fait descendre par leur poids, permettant la sortie des matériaux les plus chauds à la surface.

Ces courants de matériaux ascendants sont appelés plumes ou panaches thermiques.

Les matériaux qui atteignent la lithosphère peuvent le traverser, et c'est ce qui forme la fragmentation des continents.

La lithosphère océanique a une température beaucoup plus basse que celle du manteau, donc les grosses pièces froides coulent dans le manteau, provoquant des courants descendant. Ces courants descendants peuvent déplacer les morceaux de lithosphère froide océanique, à la proximité du noyau.

Ces courants, qu'ils soient ascendants ou descendants, agissent comme un rouleau, créant des cellules de convection, ce qui permet d'expliquer le mouvement des plaques tectoniques du cortex de la Terre.

Critique de ces théories

Les nouvelles études ont un peu modifié la théorie des cellules de convection. Si cette théorie était vraie, toutes les plaques qui composent la surface de la Terre devraient avoir une cellule de convection.

Cependant, il y a des plaques si grandes qu'une seule cellule de convection devrait avoir un grand diamètre et une grande profondeur. Cela entraînerait l'une des cellules à atteindre la profondeur du noyau.

En raison de ces dernières investigations, l'idée qu'il existe deux systèmes convectifs distincts ont été atteints, ce qui est la raison pour laquelle la Terre a gardé la chaleur depuis si longtemps.

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Des études sur les ondes sismiques ont permis d'obtenir les données de température domestique et la réalisation d'une carte thermique.

Ces données obtenues par l'activité sismique soutiennent la théorie selon laquelle il existe deux types de cellules de convection, certains plus proches de la croûte terrestre et d'autres plus près du noyau.

Ces études suggèrent également que les mouvements des plaques tectoniques sont non seulement dus aux cellules de convection, mais la force de gravité aide en poussant les parties les plus internes vers la surface.

Lorsque la plaque s'étend à travers les forces de convection, la force de gravité exerce une pression sur elle et finit par se briser.

Les références

1. Archibald Geikie (1874). Géologie.
2. Davis, J.C., Sampson, R.J. Statistiques et analyse des données en géologie.