Lurraren bero fluxua

Geologian, modu orokor batean, bero-fluxua lur barnean eratu eta zenbait arrazoiengatik azaleratzen den beroa da. Kontuan izan behar da, beroa material baten atomo eta molekulen barne-energiaren neurri bat dela, eta honek atomo eta molekulen mugimenduarekin erlazionaturiko energia zinetikoa, eta indar inter-atomikoekin loturiko energia potentziala barneratzen dituela. Baita, materialen molekulen batezbesteko energia zinetikoa eta tenperatura, proportzionalak direla. Energiak tenperatura altueneko eremuetatik, batezbesteko energia zinetikoa handia duen eremutik, tenperatura baxuko eremuetara, batezbesteko energia zinetikoa txikia duen eremutik, garraiatua izateko joera du. Joera edo prozesu horri ere bero-fluxu deritzo.

Lurraren bero fluxuaren mapa globala

Lurraren bero fluxuak gertakari geologiko gehienak eta plaken-tektonika gidatzen ditu.

Beroaren garraioa

Beroaren garraioa eremu beroetatik eremu hotzetara ematen da, eta hiru mekanismo desberdinen bidez eman daiteke:

Kondukzioa

Sakontzeko, irakurri: «kondukzio»

Prozesu honetan bibrazio-energia zinetiko gehiago duten molekulak bibrazio-energia zinetiko gutxiago duten molekulekin kolisionatzerakoan garraiatzen da beroa materialetan. Bibrazio-energia gehiago duten molekulek tenperatura handiagokoak dira, eta energia transferitzen diote bibrazio-energia gutxiago duten molekulei. Hau kalkulatzeko formula bat badago, Fourierren legea deiturikoa:

$${\text{q}}=-{\text{k}}(d{\text{T}}/d{\text{x}})$$

Non bero-fluxua (q) den, konduktibitate termiko konstantea (k) den eta magnitudearekiko distantzia-unitatean gertatzen den tenperatura aldaketa (dT/dx) da.

Erradiazioa

Sakontzeko, irakurri: «Erradiazio»

Prozesu honetan materialen barne-energia erradiazio elektromagnetikoa bihurtzen da, eta ondoren erradiazio hori beste eremu batek xurgatu eta berriro barne-energia bihurtu dezake. Gorputz baten tenperatura zenbat eta handiagoa izan, erradiazioan bihurtu daitekeen barne-energia kantitatea handiagoa da. Beraz, tenperatura baxuko eremuak tenperatura altuagoko eremuetatik erradiazio gehiena xurga dezakete, horregatik erradiazio-beroaren garraioa tenperatura altuagoko eremuetatik tenperatura baxuagoko eremuetara izaten da. Hau Lurraren barnean eskala txikian eragiten du, eta ez du garrantzi handirik.

Konbekzioa

Sakontzeko, irakurri: «konbekzio»

Prozesu honetan beroa materialen mugimenduen bidez garraiatzen da. Tenperatura eta dentsitatea lotuta daude materialetan. Arrokak tenperatura altuagoetan dentsitate baxuagoa dute, eta orduan beraien joera azaleratzea da. Beste aldetik azalera heltzerakoan tenperatura galtzen dute kondukzioz gehien bat, eta horrela arrokek dentsitatea irabazi eta berriro Lurraren barnealderantz bueltatzen dira ziklo bat osatuz.

Mekanismo hau eraginkorrena da, eta Lurreko jarduera tektoniko guztiak honen menpe daude. Hau neurtzea gaur egun ezinezkoa da, ezezagunak diren mantuaren informazioa falta delako.

Bero-iturriak

Bero iturri esanguratsuena bero primordiala da, Lurra eratu zenetik bere barnealdean mantendu den beroa da. Garrantzi handiagoko bero iturria Lurraren elementu erradioaktiboen desintegrazioa eragiten duena da. Lurreko elementu erradioaktiboenak arroken fusio partzialean zehar fase galdatuan frakzionatuak izateko joera dute, eta hauek askoz ugariagoak dira lurrazalean mantuan bainio, lurrazal gehiena fusio partzialaren bidez sortu delako.

Azkenengo iturri bat nukleoarekin lotuta aurkitzen da, nukleo likidoaren kristalizazioarekin. Honetan askatutako beroa nukleotik mantura kondukzioz garraiaturiko bero-kantitatea baldintzatzen du. Posiblea da oraindik teoria gehiago agertzea.

Bero-fluxuen neurketa

Horretarako aipaturiko Fourierren legea erabiltzen da, eta jakinda bi puntuen arteko tenperatura diferentzia eta arroken eroankortasun termikoa. Lurrazala eragiten dituen perturbazioak ekiditeko neurketak sakona handian egiten dira, hau da, azaleko tenperatura aldaketak ekidin behar dira. Lurrazal ozeanikoan berriz tenperatura aldaketak askoz egonkorragoak dira, poloetako izotza tenperatura konstante mantendu duelako, beraz ozeanoetan neurketak ez dira asko barneratu egin behar.

Lurrazaleko tenperatura-gradientea 20℃/Km eta 30℃/Km tartean aurkitzen da. Eremu desberdinetan egindako neurketak desberdinak dira beraien artean, beraz argi gelditzen da Lur barnean bero garraiorako mekanismo gehiago daudela, bestela datuak konstante mantenduko ziren mundu osoan.

Kanpo estekak

• Datuak: Q17009773
• Multimedia: Earth's internal heat budget / Q17009773