Установлено, что вода в некоторых случаях частично растворяет породы и способна образовывать острые шпили, а течения увеличивают скорость этого процесса.
Каменные леса — остроконечные скальные образования, напоминающие деревья, распространены в Китае, на Мадагаскаре и в России. Ученые знают, что их появление связано с эрозией, но точный механизм оставался загадкой. Группа ученых из Нью-Йоркского университета нашла объяснение. «С помощью нескольких симуляций и экспериментов мы показали, как вода создает острые шипы в скалах», — рассказал Лейф Ристроф, соавтор статьи. Результаты опубликованы в журнале. Труды Национальной академии наук.
Исследователи провели компьютерное моделирование, чтобы понять, как породы, из которых образованы каменные леса, взаимодействуют с водой. Моделирование показало, что сначала по всей поверхности образуются мелкие впадины. Из-за них течения усиливаются и изменяют форму. камняС течением времени острия становятся всё более выраженными.
Чтобы проверить точность вычислений, ученые провели ряд экспериментов в Лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета. В этой лаборатории удалось смоделировать образование каменных лесов. сахар: как и некоторые породыВещество растворяется в воде, но происходит это очень быстро и отлично виден в лабораторных условиях.
Исследователи изготовили цилиндры из карамели и поместили их в воду. Через несколько минут началось преобразование цилиндров в конусы, а к концу двух часов на месте цилиндров образовались острые шипы. Из-за растворенного сахара плотность воды изменялась: более плотная жидкость под действием силы тяжести опускалась вниз и тем самым создавала… теченияВ свою очередь, те быстрее точили карамельные фигурки, и вершины их делались острее.
Эксперимент подтвердил результаты компьютерного моделирования и точность гипотезы. Теперь исследователи уверены: каменные леса образуются под воздействием воды, но в природе это происходит значительно медленнее. Вода постепенно формирует характерные остроконечные вершины и со временем отступает, открывая их.
«Мы, скорее всего, нашли объяснение происхождения каменных лесов,» — заявил Лейф Ристроф. Новые исследования подтвердят достоверность текущих выводов и могут выявить другие причины формирования ландшафта. «В этом может быть определенная роль дождя», — добавил ученый. Авторы считают, что их открытие будет полезно для развития науки и медицины, так как предложенный механизм можно использовать для производства игл и зондов.