La teoria tettonica delle placche insegna che la Terra è divisa in strati chiamati crosta, mantello e nucleo, con continenti e bacini oceanici fatti di diversi tipi di crosta. La superficie è formata da giganteschi piatti che si muovono molto lentamente; tuttavia, questo movimento non si ferma sul fondo della crosta. Invece, si ferma in una zona all'interno del mantello. Le rocce sopra questa zona, inclusa la crosta e la parte superiore del mantello, sono chiamate litosfera.
Strati della Terra
La Terra è composta da quattro strati principali. In superficie è uno strato sottile e fresco di rocce molto varie che formano la crosta, con uno spessore medio di circa 30 chilometri (18,6 miglia). Il mantello forma uno strato di minerali silicati di circa 2.900 chilometri (1.800 miglia) di spessore sotto la crosta. Al centro c'è il nucleo, che in realtà è costituito da due strati: un nucleo esterno di metallo fuso di circa 2.250 chilometri (1.400 miglia) di spessore e un nucleo di metallo solido con un raggio di circa 1.220 chilometri (800 miglia). Sia il nucleo solido che quello liquido sono per la maggior parte di ferro più nichel, zolfo e piccole quantità di altri elementi.
Il mantello rappresenta circa l'84% del volume della Terra e la crosta costituisce un altro 1%. Il nucleo occupa l'altro 15 percento.
Mantello superiore, litosfera e astroosfera
Gli scienziati della terra dividono il mantello in mantello superiore e inferiore, posizionando il confine a una profondità di circa 670 km (416 miglia). Dividono le poche decine di chilometri del mantello in due parti in base a come si comportano le rocce quando si applica lo stress, ovvero quando vengono spinte o tirate. Lo strato più alto del mantello tende a rompersi quando viene applicato lo stress, mentre lo strato appena sotto è abbastanza morbido da piegarsi. La rottura è definita deformazione "fragile": una matita che si rompe è una deformazione fragile. Lo strato inferiore reagisce allo stress con una deformazione "duttile" o "plastica", come un tubo di dentifricio o un pezzo di argilla da modellare.
Gli scienziati chiamano la parte del mantello superiore che visualizza la deformazione plastica dell'astenosfera e chiama la combinazione di crosta e di un mantello meno fragile, la litosfera. Il confine tra i due strati varia da pochi chilometri sotto la superficie nei centri di diffusione oceanici a circa 70 chilometri (44 miglia) sotto i centri dei continenti.
Temperatura dell'interno della Terra
Scienziati stimiamo che la lega di ferro nichel solido al centro della Terra abbia una temperatura nell'intervallo da 5.000 a 7.000 gradi Celsius (circa 9.000 a 13.000 gradi Fahrenheit). Il nucleo esterno, liquido è più fresco; ma la parte inferiore del mantello è ancora sottoposta a temperature comprese tra 4.000 e 5.000 gradi Celsius (da 7.200 a 9.000 gradi Fahrenheit). Questa temperatura è più che abbastanza calda per sciogliere le rocce del mantello, ma le pressioni molto elevate impediscono loro di trasformarsi in liquidi. Invece, le rocce del mantello più calde salgono molto, molto lentamente verso la superficie. Allo stesso tempo, le rocce più fredde nel mantello superiore affondano verso il nucleo. Questo movimento costante crea correnti super-lente che circolano all'interno del mantello.
Astenosfera, litosfera e tettonica a placche
Le rocce nella litosfera rimangono solide, galleggiando sopra le rocce molli o parzialmente fuse nel astenosfera. Il fondo delle placche tettoniche si trova al confine tra astenosfera e litosfera, non il fondo della crosta, ed è la natura plastica dell'astenosfera che consente alle placche tettoniche di muoversi.
Temperatura della litosfera
La litosfera non ha una temperatura specifica. Invece, la temperatura varia con profondità e posizione. In superficie, la temperatura è simile alla temperatura media dell'aria nel luogo. La temperatura aumenta con la profondità fino alla cima dell'astenosfera, dove la temperatura è di circa 1.280 gradi Celsius (2.336 gradi Fahrenheit).
Il tasso di variazione della temperatura con la profondità è chiamato gradiente geotermico. Il gradiente è più alto - la temperatura aumenta più rapidamente con la profondità - nei bacini oceanici dove la litosfera è sottile. Nei continenti, il gradiente è basso perché la crosta e la litosfera sono spesse.
