Ученые объяснили появление геометрических фигур на поверхности солончаков

Солончаки покрыты коркой высохшей соли, которая растрескивается, разделяясь на фрагменты в форме неправильных шестиугольников примерно одинакового размера, от одного до двух метров в поперечнике. Надежных объяснений этому процессу до сих пор не было. Найти его удалось ученым из Великобритании и Австрии, статья которых опубликована в журнале Physical Review X. Оказалось, пересыхание соленых озер на Земле напоминает движения плазмы на Солнце.

«Природа задала нам яркую и увлекательную загадку, которая стимулирует любознательность и так и манит найти решение, — сказала Яна Лассер (Jana Lasser), одна из авторов новой работы. — Даже несмотря на то, что прямого применения этому знанию пока не просматривается». Комбинируя полевые наблюдения и компьютерные симуляции, Яна Лассер и ее коллеги описали следующий механизм образования многоугольников.

Жидкость, находящаяся у поверхности озера, нагревается солнцем и испаряется, отчего содержание соли в ней растет. Чем выше концентрация соли, тем больше плотность раствора, так что следом он стремится опуститься вниз. И наоборот, менее концентрированная и плотная жидкость снизу поднимается к поверхности.

Это приводит к образованию конвекционных ячеек диаметром чуть больше метра: в центре каждой из них происходит подъем менее густого раствора, а по краям оседает более концентрированная жидкость. В результате соль накапливается по периметру таких ячеек и, пересыхая, образует борозды. Любопытно, что сходные конвекционные процессы, связанные с перемешиванием раскаленной плазмы, приводят и к появлению характерных гранул на Солнце (и других звездах).

Эти механизмы ученым удалось смоделировать в лабораторных экспериментах с пересоленной почвой. Кроме того, они продемонстрировали образование многоугольников с помощью ускоренной съемки соленого озера Оуэнс в калифорнийской пустыне Сьерра-Невада. Скорость этого процесса и размеры образующихся фигур хорошо совпали с предсказаниями, которые дала новая модель.