Движущиеся под влиянием ветра или водного потока дюны согласуют своё перемещение с соседними дюнами посредством турбулентных вихрей.
Под воздействием течений воды или воздуха из песка образуется дюна. Она перемещается в направлении ветра или волн — тем быстрее, чем меньше её размеры. Впрочем, будь то на речном дне или в засушливой пустыне, по отдельности появляются редко, образуя дюнные поля — от небольших до весьма обширных.
Британские учёные продемонстрировали взаимодействие песчаных холмов дюнных полей. статье, принятой к публикации в журнале Physical Review Letters. Коротко об их работе рассказывается в сообщении пресс-службы Кембриджского университета.
Существуют различные теории о взаимодействии дюн. По одной из них дюны разных размеров объединяются, образуя более крупные холмы, но такого явления в природе не наблюдалось. Другая теория предполагает, что столкновение дюн должно приводить к обмену массой, подобно тому как это происходит с бильярдными шарами при столкновении, пока они не достигнут одинаковых размеров и скорости. Однако обе теории требуют экспериментального подтверждения.
Эксперименты команды Вренд оспаривают обе модели взаимодействия дюн. Ученые создали кольцевую установку для наблюдения за перемещением дюн и длительное время фиксировали их движение по кругу при помощи видеокамеры. При внимательном рассмотрении двух одинаковых дюн физики обнаружили нечто необычное: дюны двигались с разной скоростью, что противоречило ожиданиям.
Сначала передняя дюна двигалась быстрее, но со временем скорость её сравнялась со скоростью задней. После стабилизации движения холмики оказались на противоположных сторонах кольцевой камеры. Чтобы понять происходящее, учёные просмотрели запись видео. Оказалось, что потоки ветра, воздействуя на «спину» передней дюны, создают за ней турбулентные завихрения, которые толкают заднюю дюну всё дальше назад, пока она не оказывается на 180° позади передней.