A astenosfera é uma região do manto terrestre superior, localizada abaixo da litosfera. Ela é caracterizada por ser uma camada semi-fluida de rocha parcialmente derretida, que se comporta de forma viscosa e maleável em escalas de tempo geológicas. A astenosfera é responsável pela movimentação das placas tectônicas sobre a superfície da Terra, através do processo de convecção do manto.
A temperatura na astenosfera varia de cerca de 1300°C a 1600°C, sendo mais quente do que a litosfera. A proximidade da astenosfera com a superfície terrestre é o que possibilita a ocorrência de fenômenos como vulcões, terremotos e formação de cadeias de montanhas.
A palavra "astenosfera" tem origem grega, sendo formada pela junção das palavras "asthenos" (que significa fraco ou sem força) e "sphaira" (que significa esfera). Essa nomenclatura foi introduzida pelo geólogo britânico Arthur Holmes em 1929.
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