地球内部の熱の動きってどうなっているんだろう？

　昨日・一昨日と、地球の内部について書きましたが、今回は「熱」に関する話。
　それで、ここでも「プチ太陽」の関係からお話を進めますが、自分、天体の構造っていうのは、多少、集まっている物質に違いはあっても、基本構造は同じではないか、って考えているんです。ですから、太陽も、表面が冷却されるよりも多く熱量を発しているから燃えて見えるだけで、反応が弱まって、熱量が小さくなると地球と同じように、表面に地殻のようなものができるだろう、って考えているんですね。そして、先に地殻ができてしまったのが「地球」というわけです。
　そうなると、地球内部の熱放射を考えるには、太陽の状況をそのまま当てはめればいい、ということになります。

　さて、太陽の表面がどうなっているか、というと、多少、周囲よりも温度が低い「黒点」ができるようなこともありますが、基本的にほぼ同一の熱量である、ということですよね。もしも、部分的に熱量に大きな差があるのであれば、黒点ではなくもっと大きな「黒面」になって、しかも黒点のように消滅することはなく長期的に存在するはずなんです。
　さらに、内部がマグマのような液体状であれば、気体よりも物質の移動がゆっくりとなり、それにより全体の熱量が均一になりやすい、ということになります。

　それに対し、地表では、対流が起きています。どうしてか、というと、これは「温められる熱量が場所によってちがうため」。地表は太陽の熱で温められ、それが赤道と極点では熱量に差があり、また、海洋と地表でも差があり、という温度差が生じるためで、それによって上昇気流・下降気流が発生するわけです。
　ところが、地球内部はその太陽熱の影響はほとんど受けません。地表に出てきたマグマの温度は９００～１２００（もしくは１６００）度。それに対し、地球の気温はよほどのことが無い限り５０度を超えるようなことは無いわけで、さらにその熱が地表を通過し、マントルに影響を与えるとは、熱量的にも考えずらいんです。
　したがって、これだけ均一の状態では、熱によるマグマの対流～地表と同様の上昇流・下降流～というのは、存在しないと考えた方がいいんですね。

　これ、実際には「お風呂」を考えればいいんですが、一部から温水が出てくる場合（お湯をためる式のお風呂ではお湯が出てくる蛇口・沸かす式のお風呂では温水が出てくるところ）、そこだけしか熱が出てこないわけですから、対流が起きます。でも、お風呂の底全体を温めたら、温水が上に上昇していくだけで、温めムラがあるところで若干の横の熱移動はあるかもしれませんが、それだけでは対流となるような大きな流れは基本的に作れないということなんです。

　とういことで、基本的に、中心で温められた物質が上昇するときに、分散・拡散し、熱を伝えるような動きが、全体的に起きていると考えるのが「基本形」なんです。したがって、地表と同様の対流が起きているとする「ホットプルーム・コールドプルーム」なんていうものは、存在しない。現実的に「コールドプルーム」はその存在が証明されていないんですが、そもそも無いんですから。
　そして、ホットプルームが存在するという仮説になった現象は、実は、他に理由があるんです。それについては、もう少し後でお話ししますね。