안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
맨틀은 액체 상태가 아닌 고체 상태임에도 불구하고, 아주 긴 시간 동안 천천히 흐르는 유동성을 가지기 때문에 대류현상이 일어날 수 있습니다.
맨틀은 대부분 단단한 암석이지만 지하 깊은 곳의 극심한 고온과 고압 환경에서는 암석의 결정 구조가 파괴되지 않은 채 유리처럼 매우 천천히 변형되고 움직일 수 있게 되는데, 이를 고체 대류라 부르며, 매우 느린 속도로 이동합니다. 맨틀 대류의 근본적인 에너지는 지구 내부 에너지로 미행성체의 충돌열과 방사성 원소의 붕괴열에 의해 생성됩니다.
맨틀 대류는 하부 맨틀의 암석은 아래에서 전달되는 열을 받아 가열되고, 암석이 뜨거워지면 부피가 팽창하고 밀도가 낮아져 위로 천천히 올라갑니다. 판의 경계나 상부 맨틀로 올라온 암석은 지각 부근에서 열을 빼앗겨 식어갑니다. 식은 암석은 밀도가 높아지고 무거워져 다시 맨틀 깊은 곳으로 가라앉으면서 대류 현상이 일어납니다.
이처럼 뜨거워진 암석은 올라오고 차가워진 암석은 가라앉는 과정이 수억 년에 걸쳐 순환하면서, 지표면의 판을 이동시키는 거대한 동력이 됩니다.