Tierra (planeta): ¿Qué determina si un interior planetario tiene o no convección?

Voy a usar la Tierra como ejemplo para responder esto.

La Tierra tiene una inmensa reserva de calor en su núcleo. Hay tres formas de transferir este calor: conducción, convección y radiación.

A un caballero llamado Lord Rayleigh se le ocurrió lo que ahora se llama el número de Rayleigh. Cuando el número de Rayleigh de un fluido está por debajo de cierto valor, el modo primario de transferencia de calor es en forma de conducción. Cuando el número de Rayleigh está por encima de cierto valor, la transferencia de calor se realiza principalmente en forma de convección.

Lord Rayleigh propuso que los factores que afectan la capacidad de convección de un fluido son las propiedades térmicas del fluido, su viscosidad y la profundidad del cuerpo del fluido.

Uno tiene que imaginar el manto de la Tierra como un sólido que se comporta como un líquido bajo un intenso calor y presión y durante un tiempo geológico profundo. Imagine una bola de masa colocada sobre una mesa y dejada por mucho, mucho tiempo y vea cómo fluye y se aplana bajo la gravedad. Como eso.

Cuando los geofísicos conectan el valor de estas propiedades del manto de la Tierra, descubren que el manto de la Tierra tiene un alto número de Rayleigh, que debe estar convectándose vigorosamente y que la convección es el principal modo de transferencia de calor desde el núcleo de la Tierra.

La esencia de la convección del manto, que es sólida, pero se comporta como un fluido, es el tiempo. Necesitas mucho de eso. Hay otros materiales cotidianos que parecen sólidos pero se comportan como fluidos como alquitrán o brea. Este es un video corto que explica cómo.

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