Ученые объяснили, как возникают каменные леса — Naked Science
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые объяснили, как возникают каменные леса

2.6

Они выяснили, что вода частично растворяет породы, и может формировать остроконечные шпили, а течения ускоряют этот процесс.

«Лес» из карамельных конусов / ©Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета
«Лес» из карамельных конусов / ©Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета

Каменные леса — остроконечные скальные образования, напоминающие деревья, которые распространены в Китае, на Мадагаскаре и в России. Исследователи знают, что они появляются из-за эрозии, но точный механизм до сих пор оставался неясен. Группа ученых из Нью-Йоркского университета в США нашла объяснение тому, как они формируются. «С помощью нескольких симуляций и экспериментов мы показали, как вода создает острые шипы в скалах», — рассказал Лейф Ристроф, соавтор статьи. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Авторы использовали компьютерное моделирование и изучили, как породы, из которых состоят каменные леса, ведут себя в воде. Симуляция показала, что сначала по всей их площади появляются небольшие углубления. Из-за них течения усиливаются и меняют форму камня еще быстрее — так со временем появляются остроконечные шпили.

Вода превращает карамельные цилиндры в шипы / ©Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета

Чтобы подтвердить правильность расчетов, ученые провели серию экспериментов в Лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета. Здесь им удалось имитировать образование каменных лесов. Для опытов они использовали сахар: как и некоторые породы, он растворяется в воде, однако процесс протекает гораздо быстрее, и за ним легко наблюдать в лаборатории.

Авторы исследования сделали цилиндры из твердой карамели и погрузили их в воду. Уже через несколько минут ученые начали замечать, как они постепенно превращаются в конусы, а всего через два часа на месте цилиндров оказалась группа острых шипов. Из-за растворенного сахара плотность воды менялась: более тяжелая жидкость под воздействием гравитации опускалась вниз и тем самым создавала течения. Те, в свою очередь, быстрее точили карамельные фигуры, и их вершины становилась острее.

Сравнение результатов эксперимента и компьютерной симуляции / ©Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета

Эксперимент подкрепил результаты компьютерного моделирования и точность гипотезы. Теперь исследователи уверены, каменные леса образуются под воздействием воды, однако в природе это происходит гораздо медленнее. Вода постепенно формирует характерные остроконечные вершины и со временем отступает, открывая их.

«Скорее всего, мы нашли объяснение тому, откуда взялись каменные леса», — объяснил Лейф Ристроф. Новые исследования смогут подтвердить верность текущей работы и, может быть, выявят другие причины образования ландшафта. «Определенную роль в этом может играть дождь», — добавил ученый. Авторы считают, что их открытие также будет полезно для развития науки и медицины, ведь предложенный механизм можно использовать для производства игл и зондов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
7 часов назад
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 часов назад
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

2 мая
62 минуты
Николай Цыгикало

Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.

Позавчера, 17:46
17 минут
Александр Березин

SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.

4 мая
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Финляндии определили причины того, почему «собака бывает кусачей» по отношению к человеку и другим животным.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: