Arus Konveksi: Definisi, Studi, dan Replika
Arus konveksi adalah gerakan terus menerus yang dilakukan lempeng terestrial secara konstan. Meskipun mereka cenderung terjadi dalam skala besar, ada studi yang menunjukkan bahwa ada juga pada skala yang lebih kecil.
Planet bumi dibentuk oleh nukleus, mantel, dan kerak bumi. Mantel adalah lapisan yang bisa kita temukan antara inti dan kerak. Kedalaman ini bervariasi, tergantung pada titik planet tempat kita berada, dapat memanjang dari kedalaman 30 km dari permukaan, hingga 2.900 km.
Mantel berbeda dari inti dan kerak karena memiliki perilaku mekanis. Itu dibentuk oleh bahan kental padat. Ini dalam keadaan kental karena tekanan tinggi yang menjadi sasarannya.
Suhu mantel dapat berosilasi antara 600 ºC, hingga mencapai 3.500 ºC. Memiliki suhu yang lebih dingin semakin dekat ke permukaan dan suhu yang lebih tinggi semakin dekat ke inti.
Kita dapat memisahkan mantel menjadi dua bagian, atas dan bawah. Mantel bawah mengalir dari diskontinuitas Mohorovičić ke kedalaman sekitar 650 km.
Diskontinuitas ini, umumnya dikenal sebagai Moho, terletak pada kedalaman rata-rata 35 km, hanya 10 km di bawah dasar laut. Mantel bawah akan menjadi bagian antara kedalaman 650 km, hingga batas dengan inti bagian dalam planet ini.
Karena perbedaan termal antara inti dan kerak bumi, arus konvektif diproduksi di seluruh mantel.
Arus konveksi: asal usul hipotesis
Pada tahun 1915, sebuah hipotesis yang dikembangkan oleh Alfred Wegener, mendalilkan pergerakan massa kontinental. Wegener mengatakan bahwa benua-benua itu bergerak di dasar samudera, meskipun dia tidak tahu bagaimana membuktikannya.
Pada tahun 1929, Arthur Holmes, seorang ahli geologi Inggris yang terkenal, mendalilkan hipotesis bahwa di bawah kerak bumi kita dapat menemukan selimut batuan cair, yang menyebabkan arus konveksi lava yang memiliki kekuatan untuk memindahkan lempeng tektonik dan, oleh karena itu, benua.
Meskipun teorinya koheren, tidak diterima sampai tahun 1960-an bahwa teori tentang lempeng tektonik mulai berkembang.
Dalam formulasi ini dipertahankan bahwa lempeng-lempeng terestrial bergerak karena kekuatan konveksi bumi, yang menyebabkan guncangan, yang bertanggung jawab untuk membentuk permukaan bumi.
Apa mereka?
Arus konveksi adalah arus material yang terjadi di mantel bumi dengan bantuan gravitasi.
Arus ini bertanggung jawab untuk memindahkan tidak hanya benua, seperti yang didalilkan Wegener, tetapi semua lempeng litosfer yang berada di atas mantel.
Arus ini dihasilkan oleh perbedaan suhu dan kepadatan. Dibantu oleh gravitasi, mereka membuat bahan yang lebih panas naik ke arah permukaan, karena mereka kurang berat.
Ini berarti karena itu bahan yang lebih dingin lebih padat dan lebih berat, sehingga mereka turun ke inti bumi.
Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, mantel terbuat dari bahan padat, tetapi berperilaku seolah-olah itu adalah bahan kental yang berubah bentuk dan membentang, yang bergerak tanpa putus. Berperilaku dengan cara ini karena suhu tinggi dan tekanan besar terhadap bahan-bahan ini.
Di daerah yang dekat dengan inti Bumi, suhu bisa mencapai 3.500 ° C, dan bebatuan yang ditemukan di bagian mantel itu bisa meleleh.
Ketika bahan padat meleleh, mereka kehilangan kepadatan, sehingga menjadi lebih ringan dan naik ke permukaan. Tekanan dari bahan padat yang ada di atas, membuat mereka mencoba turun berdasarkan beratnya, memungkinkan keluarnya bahan yang lebih panas ke permukaan.
Arus material ini dengan bentuk menaik, dikenal sebagai bulu atau bulu termal.
Bahan-bahan yang mencapai litosfer dapat melewatinya, dan itulah yang membentuk fragmentasi benua.
Litosfer samudera memiliki suhu jauh lebih rendah dari mantel, sehingga potongan-potongan dingin yang besar meresap ke mantel, menyebabkan arus ke bawah. Arus ke bawah ini dapat memindahkan bongkahan litosfer samudera dingin ke sekitar nukleus.
Arus yang dihasilkan ini, apakah naik atau turun, bertindak seperti roller, menciptakan sel konveksi, yang menjelaskan pergerakan lempeng tektonik dari kerak bumi.
Kritik terhadap teori-teori ini
Studi baru telah sedikit memodifikasi teori sel konveksi. Jika teori ini benar, semua lempeng yang membentuk permukaan bumi harus memiliki sel konveksi.
Namun, ada pelat yang sangat besar, sehingga sel konveksi tunggal harus memiliki diameter besar dan kedalaman yang besar. Ini akan menyebabkan beberapa sel mencapai kedalaman nukleus.
Untuk penyelidikan terbaru ini, telah tiba pada gagasan bahwa ada dua sistem konvektif yang terpisah, ini menjadi alasan mengapa bumi mempertahankan panas begitu lama.
Studi gelombang seismik telah memungkinkan kami untuk mendapatkan data suhu internal bumi dan realisasi peta panas.
Data-data ini yang diperoleh dari aktivitas seismik mendukung teori bahwa ada perbedaan antara dua jenis sel konveksi, beberapa lebih dekat dengan kerak bumi dan yang lain lebih dekat ke nukleus.
Studi-studi ini juga menunjukkan bahwa pergerakan lempeng tektonik tidak hanya disebabkan oleh sel konveksi, tetapi gaya gravitasi membantu mendorong bagian terdalam menuju permukaan.
Ketika lempeng diregangkan oleh kekuatan konveksi, gaya gravitasi menekannya dan akhirnya pecah.
