Dinamica Pământului
Convecția este un termen care descrie fluxul de căldură într-un fluid care este condus de flotabilitatea derivată din gradienții de densitate orizontală. Gradienții de densitate din manta sunt în mare parte derivați din gradienți orizontali de temperatură (și, de asemenea, gradienți orizontali chimici / compoziționali). În straturile limită termice (peste care temperatura variază continuu de la valoarea suprafeței până la temperatura medie a mantalei), această flotabilitate provoacă instabilități, permițând fluidului să părăsească stratul limită și să crească sau să coboare în interiorul sistemului.
Mantaua este un solid visco-elastic, ceea ce înseamnă că se comportă atât vâscos, cât și elastic ca răspuns la un stres. Natura vâscoasă a mantei este evidentă prin fluirea lentă a mantei care se manifestă ca tectonică a plăcilor pe suprafața Pământului. Natura elastică a rocii mantalei este evidentă în flexia fundului mării în jurul lanțurilor insulelor oceanice (de exemplu, Kearey, 2009). Prin asumarea unui strat crustal complet elastic care acoperă un fluid, se poate determina înălțimea flexurii ca răspuns la o sarcină. Aceste valori teoretice pot fi comparate cu răspunsul scoarței oceanice la monturile de pe fundul mării pentru a determina răspunsul elastic al mantei.
Căldura este îndepărtată din interiorul unei planete prin conducere termică, precum și prin convecție subsolidă. Convecția subsolidă are loc prin difuzie sau dislocare fluind într-un material solid. Diferența de temperatură dintre suprafața interioară și cea de răcire a unei planete menține gradientul termic necesar convecției.
Căldura este principala sursă de energie care conduce convecția în manta. Căldura din manta este derivată din surse interne (dezintegrarea radioactivă a elementelor uraniu, toriu și potasiu), căldura eliberată din miez și răcirea seculară a planetei în ansamblu (căldură reziduală rămasă de la formarea planetară și o producție mai mare de încălzire radioactivă în trecut).
Convecția mantalei se manifestă la suprafața Pământului. Crestele din mijlocul oceanului corespund cu locul materialului mantei pasive de susținere, în timp ce șanțurile oceanelor corespund cu locația puțurilor de convulsie (subducție). Ciclul convecției ascendente și descendente ajută la reciclarea litosferei în manta, producând nouă litosferă la creste și îndepărtând-o în zonele de subducție. Figura 2 prezintă o descriere a unei celule de convecție a mantalei, cu un panou fierbinte (roșu) și o placă subductivă rece (albastră). Figura 1 prezintă o descriere a convecției mantalei cu un panou ascendent, ascensiune pasivă la o creastă din mijlocul oceanului și plăci subductoare (valuri descendente). De asemenea, prezintă provincii cu viteză de forfecare mare-mică, zone cu viteză foarte mică și zone de post-perovskit.