Sześciokątne wzory na słonych pustyniach. Wiemy już, jak powstają
Charakterystyczne, przypominające plaster miodu wzory na słonych pustyniach od dawna interesowały naukowców. Jednak dotychczas nie byli oni w stanie w pełni wyjaśnić, jak powstają te "wałeczki". Nowa teora jest według badaczy prosta i wyjaśnia wielkość, kształt oraz czas powstawania form. To "proste, wiarygodne wyjaśnienie".
Niezwykłe sześciokątne kształty na słonych pustyniach od dawna zachwycają podróżników i naukowców. Dotychczas uważano, że powstają w wyniku pęknięć powstałych na skutek wysychania słonej powierzchni lub wzajemnego naciskania kryształów spowodowanego wytrącaniem się minerału. Jednak żadna z teorii nie tłumaczyła kształtu i rozmieszczenia charakterystycznych prążkowanych komórek.
Międzynarodowy zespół postanowił wykorzystać dane pochodzące z badań terenowych oraz symulacje numeryczne, by znaleźć odpowiedź na to pytanie.
— To doskonały przykład badań podstawowych napędzanych ciekawością. Natura przedstawia nam oczywistą i fascynującą zagadkę, która pobudza naszą ciekawość, a tym samym skłania do jej rozwiązania — nawet bez bezpośredniej możliwości dalszego zastosowania — mówi fizyk Jana Lasser z Politechniki w Grazu (TU Graz) w Austrii.
Naukowcy sugerują, że solanka znajdująca się blisko powierzchni jest ogrzewana przez Słońce, co powoduje odparowanie części wody. Ten fizyczny proces doprowadza do zwiększenia zasolenia roztworu i wzrostu jego gęstości.
Gęstszy i cięższy roztwór opada na dno, podczas gdy roztwór o niższym zasoleniu przemieszcza się wyżej.
Charakterystyczne grzbiety układające się w plaster miodu powstają więc w miejscach większego zasolenia, podczas gdy we wnętrzu plastra gromadzi się woda o mniejszym zasoleniu.
Wnioski wyciągnięto na podstawie eksperymentów z glebą w laboratorium, analizy próbek pobranych ze słonych pustyń oraz materiałów wideo. Poniższe nagranie (film poklatkowy) przedstawia zjawisko zachodzącego w Owens Lake w Kalifornii.
— Nasze symulacje wraz z badaniami terenowymi dają spójny obraz — mówi fizyk Marcel Ernst z Instytutu Dynamiki i Samoorganizacji im. Maxa Plancka w Niemczech.
Wyjaśnienie zaproponowane przez naukowców dopasowuje również stały rozmiar tych kształtów, który wynosi od 1 do 2 metrów oraz prędkość ich powstawania.
— Pokazaliśmy, że istnieje proste, wiarygodne wyjaśnienie, ale ukryte pod ziemią — mówi fizyk Lucas Goehring z Nottingham Trent University w Wielkiej Brytanii.
Materiał źródłowy: Salt Polygons and Porous Media ConvectionJana Lasser, Joanna M. Nield, Marcel Ernst, Volker Karius, Giles F. S. Wiggs, Matthew R. Threadgold, Cédric Beaume, and Lucas GoehringPhys. Rev. X 13, 011025 - Published 24 February 2023, https://doi.org/10.1103/PhysRevX.13.011025
