На обмелевающих соленых озерах формируются многоугольники неправильной формы, очерченные бороздами из соли. Эти фигуры возникают вследствие постепенного смешивания жидкостей с разной плотностью, что приводит к образованию конвекционных ячеек, напоминающих зерна на поверхности Солнца.
Солончаки укрыты коркой из высохшей соли, которая растрескивается и распадается на фрагменты, напоминающие неправильные шестиугольники примерно одинакового размера – от одного до двух метров в поперечнике. До сих пор не существовало достоверных объяснений этому явлению. Ученые из Великобритании и Австрии нашли такое объяснение и представили его в статье опубликована в журнале Physical Review X. Исследования показали, что процесс высыхания соленых озер на нашей планете имеет сходство с перемещениями плазмы в солнечной атмосфере.
«Нам предстала захватывающая и многогранная задача, пробуждающая интерес и побуждающая к поиску ответа, — сказала Яна Лассер (Jana Lasser), один из авторов новой работы, отметила: «Несмотря на отсутствие видимых практических применений этому знанию на данный момент». Используя полевые наблюдения и компьютерное моделирование, Яна Лассер и ее коллеги выявили следующий механизм формирования многоугольников.
Солнечное тепло нагревает верхний слой жидкости в озере, вызывая ее испарение и увеличение концентрации соли. Повышение солености приводит к росту плотности раствора, что заставляет его опускаться. Менее концентрированная и более легкая жидкость, напротив, поднимается из глубины к поверхности.
Это вызывает формирование конвекционных ячеек, диаметр которых составляет около метра: в центре каждой из них менее плотный раствор поднимается вверх, а по краям более концентрированная жидкость оседает. В результате соль скапливается вдоль границ этих ячеек и, испаряясь, создает борозды. Интересно, что аналогичные конвекционные процессы, обусловленные перемешиванием раскаленной плазмы, также приводят к возникновению характерных гранул на Солнце (и других звездах).
Лабораторные эксперименты с почвой, насыщенной солью, позволили ученым смоделировать эти процессы. Также образование многоугольников было показано посредством ускоренной съемки соленого озера Оуэнс, расположенного в калифорнийской пустыне Сьерра-Невада. Полученные данные о скорости формирования этих структур и их размерах соответствовали прогнозам, сделанным на основе новой модели.