תוֹכֶן
כאשר אלפרד וויינר הציע לראשונה כי יבשות נסחפות לעמדתן הנוכחית, מעטים אנשים הקשיבו. אחרי הכל, איזה כוח אפשרי יכול להזיז משהו גדול כמו יבשת?
הוא אמנם לא חי מספיק זמן כדי להצדיק אותו, אולם ווגנרס העלה השערה על היסחפות יבשתית בתיאוריה של טקטוניקת הצלחות. מנגנון אחד להעברת היבשות כרוך בזרמי הסעה במעטפת.
העברת חום, או חום נע
החום עובר מאזורים עם טמפרטורה גבוהה יותר לאזורים עם טמפרטורה נמוכה יותר. שלושת המנגנונים להעברת חום הם קרינה, הולכה והסעה.
קרינה מעבירה אנרגיה ללא מגע בין חלקיקים, כמו קרינת אנרגיה מהשמש לכדור הארץ דרך ואקום החלל.
הולכה מעבירה אנרגיה ממולקולה אחת לאחרת באמצעות מגע, ללא תנועת חלקיקים, כמו כאשר אדמה או מים מחוממים בשמש מחממים את האוויר ישירות מעל.
הסעה מתרחשת באמצעות תנועה של חלקיקים. ככל שחלקיקים מתחממים, המולקולות נעות מהר יותר ויותר, וככל שהמולקולות נעות זו מזו, הצפיפות יורדת. החומר החם והצפוף פחות עולה בהשוואה לחומר הצונן והצפוף יותר שמסביב. בעוד שהסעה בדרך כלל מתייחסת לזרימת הנוזלים המתרחשת בגזים ובנוזלים, הסעה במוצקים כמו המעטפת מתרחשת אך בקצב איטי יותר.
זרמי ההסעה במעטפת
החום במעטפת מקורו בגרעין החיצוני המותך של כדור הארץ, ריקבון של יסודות רדיואקטיביים, ובמעטפת העליונה, חיכוך מלוחות טקטוניים יורדים. החום בגרעין החיצוני נובע מאנרגיה שיורית מהאירועים המכוננים של כדור הארץ ומהאנרגיה הנוצרת על ידי גורמים רדיואקטיביים מתפוררים. חום זה מחמם את בסיס המעטפת לכ -7,230 מעלות צלזיוס. בגבול קרום המעטפת. טמפרטורת המעטפת היא 392 מעלות צלזיוס.
הפרש הטמפרטורה בין הגבול העליון והתחתון של המעטפת מחייב להתרחש העברת חום. בעוד שהולכה נראית השיטה הברורה יותר להעברת חום, הסעה מתרחשת גם במעטפת. חומר הסלע החם והפחות צפוף ליד הליבה נע לאט כלפי מעלה.
סלע קריר יחסית מגובה במעטפת שוקע לאט לעבר המעטפת. ככל שהחומר החם עולה, הוא גם מתקרר, ובסופו של דבר נדחק הצידה על ידי חומר עולה עולה ושוקע חזרה לעבר הליבה.
חומר המעטפת זורם לאט, כמו אספלט עבה או קרחוני הרים. בעוד שחומר המעטפת נשאר יציב, החום והלחץ מאפשרים לזרמי הסעה להזיז את חומר המעטפת. (ראה משאבים לתרשים הסעה של המעטפת.)
הזזת הצלחות הטקטוניות
טקטוניקת צלחות מספקת הסבר ליבשות הנסחפות של ווגנרס. טקטוניקת צלחות, בקצרה, קובעת כי פני כדור הארץ נשברים לצלחות. כל צלחת מורכבת מלוחות ליתוספרה, השכבה החיצונית הסלעית של כדור הארץ, הכוללת את הקרום ואת המעטפת העליונה. החלקים הליטוספיים הללו נעים על גבי האסתנוספרה, שכבת פלסטיק בתוך המעטפת.
זרמי הסעה בתוך המעטפת מספקים כוח מניע פוטנציאלי אחד לתנועת הצלחת. התנועה הפלסטית של חומר המעטפת נעה כמו זרימת קרחוני הרים, ונושאת את הלוחות הליטוספיים לאורך תנועת הסעה במעטפת מזיזה את האסתנוספרה.
משיכת לוח, יניקת לוח (תעלה) ודחיפת הרכס עשויים גם הם לתרום לתנועת הצלחת. פירוש משיכת הלוח והיניקה של הלוח פירושו שמסת הפלטה היורדת מושכת את הלוח הנגרר הנגרר לאורך האסתנוספרה ולאזור הכניסה.
דחיפת הרכס אומרת שככל שהמאגמה החדשה והצפופה פחות העולה למרכז הרכסים האוקיאניים מתקררת, צפיפות החומר עולה. הצפיפות המוגברת מאיצה את הפלטה הליטוספרית לעבר אזור הכניסה.
זרמי הסעה וגיאוגרפיה
העברת חום מתרחשת גם באטמוספרה ובהידרוספרה, בכדי לקרוא לשתי שכבות אדמה בהן מתרחשים זרמי הסעה. חימום קורן מהשמש מחמם את פני כדור הארץ. החום הזה מועבר למסת האוויר הסמוכה באמצעות הולכה. האוויר המחומם עולה ומוחלף על ידי אוויר קריר יותר, ויוצר זרמי הסעה באווירה.
באופן דומה, מים שחוממים על ידי השמש מעבירים חום למולקולות מים נמוכות באמצעות הולכה. עם זאת, כאשר טמפרטורות האוויר יורדות, המים החמימים שמתחתם נעים שוב אל פני השטח ומי השטח הקרים יותר שוקעים, ויוצרים זרמי הסעה עונתיים בהידרוספרה.
בנוסף, סיבוב כדור הארץ מעביר מים חמים מהקו המשווה לכיוון הקטבים, וכתוצאה מכך זרמי אוקיינוס שמעבירים חום מהקו המשווה לקטבים ודוחפים מים קרים מהקטבים לעבר קו המשווה.