Знаю что земная кора состоит из плит которые плавают на мантии и двигаются. Но не понимаю механизм.
Что заставляет их двигаться? Почему они не остановились миллиарды лет назад? И как ученые вообще узнали что они двигаются, если скорость пару сантиметров в год?
Главный двигатель - мантийная конвекция. Работает как кастрюля с супом на плите.
Ядро Земли горячее (около 5000°C). Оно греет нижние слои мантии. Горячая порода становится менее плотной и поднимается вверх. У поверхности остывает, становится плотнее и опускается обратно. Получается круговорот - конвективные ячейки.
Плиты лежат на верхней мантии (астеносфере) которая хоть и твердая, но на геологических масштабах времени ведет себя как очень вязкая жидкость. Конвективные потоки тащат плиты за собой как пенку на кипящем молоке.
Дополнительные силы:
Почему не остановились? Земля все еще горячая внутри. Распад радиоактивных элементов (уран, торий, калий-40) постоянно подогревает ядро и мантию. Пока есть тепло - есть конвекция - есть движение.
Как измерили? Сейчас GPS с точностью до миллиметров. До GPS сравнивали положение геологических структур (разломы, вулканические цепи) на разных материках и оценивали скорость по возрасту пород. Палеомагнетизм тоже помог - застывшая лава фиксирует направление магнитного поля того времени, по полосам на дне океана вычислили скорость расширения.
Добавлю про историю открытия.
Альфред Вегенер предложил теорию дрейфа континентов в 1912. Заметил что береговые линии Африки и Южной Америки совпадают как пазл. Плюс одинаковые ископаемые на разных материках.
Но его высмеяли потому что он не смог объяснить механизм. Только в 1960-х когда изучили дно океана и открыли срединные хребты, теория получила доказательную базу и трансформировалась в тектонику плит.
Если совсем упростить: Земля это как вареное яйцо с треснувшей скорлупой. Скорлупа (кора) плавает на белке (мантия), белок медленно булькает от тепла желтка (ядро).
Скорость реально маленькая - ногти растут быстрее. Но за миллионы лет набегает.
Кстати, на Марсе и Луне тектоники нет. Остыли, конвекция прекратилась. Земле повезло с размером - достаточно большая чтобы держать тепло.
Про аналогию с кастрюлей супа очень понятно, спасибо!