08.09.2020
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.
Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

30 ноября
Мария Осетрова

Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: