convection

私たちはしばしば、対流をお湯を沸かすときや部屋の空気の流れとして考えますが、最も深遠で地球の姿を形作ってきた対流の例は、地球の内部で起こっています。地殻の下にある厚い半固体の岩石層である地球のマントルは、対流によって絶えずゆっくりと動いています。これらの巨大でゆっくりとかき混ぜられる溶岩の流れが、地球のリソスフェア（地殻と上部マントル）の動きを説明する理論であるプレートテクトニクスを駆動する主要な原動力なのです。

仕組みはこうです。地球の核からの熱（放射性崩壊や惑星形成時の残熱の副産物）が、下部マントルを温めます。この温められた、より密度の低い物質は上昇します。それが冷たい上部マントルやリソスフェアの底に近づくと、熱を失い、より密度が高くなり、再び沈降します。この上昇と沈降の連続的なサイクルは、沸騰したお湯の鍋で見られる渦巻くパターンに似ていますが、数千キロメートルに及び、完了するのに数百万年かかる規模の巨大な対流セルを作り出します。

これらのマントル対流は、その上に浮かぶプレートに巨大な力を及ぼします。熱い物質が上昇する場所では、プレートが引き離される（発散境界）原因となり、大西洋中央海嶺で見られるような火山活動や新しい地殻の形成につながります。冷たい物質が沈降する場所では、プレートを引き下げ（収束境界）、衝突、隆起、山脈や深い海溝の形成を引き起こします。一つのプレートがもう一つのプレートの下に滑り込む沈み込み帯は、これらの巨大な対流による下降プルに直接駆動されています。私たちの惑星の深部でのこの遅いが強力な対流がなければ、地球の表面ははるかに異なり、静的な場所になっていたでしょう。