De aarde bestaat uit enorme lagen met elk verschillende kenmerken. De meerderheid van de aarde, ongeveer 80 procent, bestaat uit de mantel, de laag vlak naast de kern van de aarde, volgens ThinkQuest.com. In de mantel bewegen convectiestromen voortdurend, waardoor gesmolten gesteente wordt verplaatst en de platen van het aardoppervlak worden verplaatst. Vier hoofdfactoren zijn verantwoordelijk voor mantelconvectiestromen.

Druk en temperatuur

De mantel bestaat uit gesmolten gesteente en ingesloten gassen. Al deze zaken staan ​​onder druk vanwege de zwaartekracht van de aarde, volgens Don Anderson van het California Institute of Technology. Deze intense druk, samen met de atomaire structuur van de elementen in de mantel, zorgt ervoor dat chemische reacties plaatsvinden die warmte creëren. De creatie van deze warmte-energie beïnvloedt waar de atomen van materie in de mantel terechtkomen. Als de druk niet zo hoog is, kunnen atomen vrijer bewegen. Als druk extreem is, is er veel energie nodig om de atomen te laten verschuiven.

Dichtheid

Zoals verklaard door de Universiteit van Oregon, wanneer atomen in de mantel blootgesteld worden aan hitte, omgaan met de extra energie door uit te spreiden. Dit maakt de materie in de mantel minder dicht. Minder dichte materie zal altijd stijgen omdat het niet zo zwaar is. De materie in de mantel stijgt dus als er voldoende warmte is geproduceerd in de buurt van de kern. Wanneer de materie afkoelt, komen de atomen weer bij elkaar, zodat de materie in de mantel minder dicht wordt en uiteindelijk zakt. De hoeveelheid druk op een bepaald punt in de mantel heeft invloed op de dichtheid van de materie, dus druk is een grote factor in het verplaatsen van de convectiestroom.

Afkoelen

Terwijl de aarde draait, zijn sommige van de warmte-energie van de aarde ontsnapt naar de ruimte. De aarde koelt dus op natuurlijke wijze in de loop van de tijd, en wanneer de materie in de mantel dicht bij de top van de aarde komt, gaat een deel van haar warmte verloren als onderdeel van dit proces, volgens Anderson. Hierdoor wordt de materie in de mantel dichter, waardoor deze weer naar de kern zakt. Hoe meer warmte verloren gaat door de natuurlijke koelprocessen van de aarde, hoe sneller de mantel convectiestroom kan bewegen.

Rotatie van de aarde

De aarde draait snel terwijl convectiestromen in de mantel bewegen. Dit spinnen trekt de materie rond in de mantel. De rotatie van de aarde beïnvloedt dus waar de mantel convectiestromen lopen, wat op zijn beurt invloed heeft op de hoeveelheid warmte en druk op elk moment van de stroom, volgens R. Hide of Royal Society Publishing.