Дюны, движущиеся под действием ветра или течения воды, «координируют» свои миграции с соседями за счет турбулентных вихрей.
Под действием течений воды или воздуха из песка складывается дюна. Она движется в направлении ветра или волн — причем тем быстрее, чем меньше размеры самой дюны. Впрочем, будь то на речном дне или в засушливой пустыне, поодиночке они появляются редко, образуя дюнные поля — от небольших до весьма обширных.
Британским ученым удалось показать, как песчаные холмы дюнных полей «общаются» друг с другом. Такие взаимодействия могут оказывать большое влияние на миграции дюн, заключают Натали Вренд (Nathalie Vriend) и ее коллеги в статье, принятой к публикации в журнале Physical Review Letters. Коротко об их работе рассказывается в сообщении пресс-службы Кембриджского университета.
«Существуют разные теории о взаимодействии дюн, — объясняет один из авторов работы Кэрол Бэсик (Karol Bacik). — Согласно одной, дюны разных размеров сливаются снова и снова, образуя более большие холмы, но такого в природе пока не наблюдалась. Другая теория полагает, что их столкновения должны приводить к обмену массой, примерно как обмениваются (импульсом. — Прим. ред.) сталкивающиеся бильярдные шары, пока не приобретут одинаковые размеры и скорости. Но и эту теорию требуется подтвердить экспериментально».
Однако эксперименты, проведенные командой Вренд, ставят под сомнение обе модели взаимодействия. Ученые сконструировали кольцевую установку, чтобы наблюдать миграции дюн, подолгу следя за их движением по кругу с помощью скоростной видеокамеры. Рассмотрев две одинаковые дюны внимательно, физики заметили кое-что необычное. Вопреки ожиданиям, двигались они вовсе не с одинаковой скоростью.
Поначалу передняя дюна перемещалась быстрее, и лишь со временем она замедлилась до скорости задней. Когда движение окончательно стабилизировалось, песчаные холмики оказались на противоположных сторонах кольцевой камеры. Чтобы разобраться в происходящем, ученые изучили видеозапись. Оказалось, потоки ветра, ударяя в «спину» передней дюны, создают за ней турбулентные завихрения, которые «отталкивают» заднюю дюну все дальше и дальше назад, пока она не оказалась в 180° позади передней.