24 апреля 2013 г.

Тайна блуждающих камней

Национальный парк «Долина Смерти» в пустыне Мохава (США) славится экстремально высокими температурами. Здесь в Бэдуотер, самой глубокой наземной впадине Северной Америки, была зафиксирована температура +56,7 °С, и до сегодняшнего момента это самая высокая зарегистрированная температура в регионе. В северо-западной части долины с 1940 года наблюдается природный феномен - «блуждающие камни», самый крупный из которых весит более 300 кг. Они перемещаются по всей Рейстрек-Плайе, «гоночной трассе» на дне высохшего озера, оставляя за собой глубокие следы.

Очевидцев движения камней нет, но за истекшие годы было выдвинуто немало теорий о том, какие силы толкают их в путь. Многие из камней размером с ящик пива и весят столько, что не всякий шквал сдвинет их с места. Эксперты NASA, однако, утверждают, что нашли причину феномена, а именно комплексное воздействие талых вод, заморозков и отчасти ветра.

Вода и лед снижают трение

Автор этой теории чешский геофизик Гюнтер Клетечка работает в Центре космических полетов Годдарда, входящего в структуру NASA, и специализируется в области астрохимии. В конце лета 2010 года он посетил Рейстрек-Плайю совместно с другими учеными и студентами, проходившими стажировку по программе «Академия Луны и планетарных наук» (LPSA).

Несколькими месяцами ранее он закопал по всей равнине на глубине от 0,5 до 8 см огромное количество датчиков, предназначенных для измерения температуры и влажности почвы. Когда их извлекли на поверхность, выяснилось, что верхние слои почвы в марте были заморожены, а в апреле почва была перенасыщена влагой до 8 см в глубину.

Гюнтер Клетечка сделал вывод, что в марте камни на Рейстрек-Плайе заливает талой водой с гор, окружающих равнину, а ночные заморозки приводят к образованию вокруг оснований камней ледяных наростов.

В апреле камни еще достаточно холодные и легко обледеневают, а когда почва под ними покрывается большим количеством талых вод, трение уменьшается, и камни легко приходят в движение. Иногда этому процессу помогает ветер, но, по мнению Клетечки, он играет второстепенную роль, а ключ к разгадке кроется в идеально ровной поверхности Рейстрек-Плайи. Наклон равнины от одного конца до другого составляет всего 4 см.

Теория Клетечки также объясняет, почему иногда борозды, оставленные камнями, оказываются слишком большими. Дело в том, что они прочерчиваются образовавшимся под небольшим камнем ледяным наростом, который впоследствии тает.

Новая теория должна положить конец многолетним спорам о причине неугомонности камней. Недостатка в версиях не было. То оказывались виноваты инопланетяне, то расшалившиеся студенты Университета Невады в Лас-Вегасе. Даже предполагалось, что камни передвигали животные.

Слабое место большинства версий заключалось в том, что на почве не обнаружено ничьих следов, а если бы они и существовали, то с иссушенной растрескавшейся поверхности Рейстрек-Плайи деваться им было бы некуда. Теорию о том, что камни движутся из-за землетрясений, также следует отбросить, так как все землетрясения в этом районе постоянно регистрировались и ни одно из них не совпало по времени с возникновением «каменной поступи».

Камни ползут вверх

В качестве возможной причины явления назывались и магнитные поля. Студенты, участвовавшие в исследовании Клетечки, проверили искомую зону на наличие магнитных аномалий. Присутствие не подтвердилось. Незначительный наклон равнины также не может объяснить феномен. Замеры показали, что большинство камней движется вверх. Это вполне объяснимо: наклон настолько мал, что ветер запросто может протолкнуть обледеневшие камни вверх по скользкой поверхности.

Ученые отметили все камни и оставленные ими борозды разноцветными булавками, такими еще пришпиливают в офисах сообщения на досках объявлений. Кроме того, они измерили угол наклона следа и поверхности вокруг него. В довершение пронумеровали камни и определили их местоположение с помощью GPS. Сфотографировали. Теперь ни один камень не может шевельнуться так, чтобы это осталось не обнаруженным.

В ходе проекта ученые сфотографировали горы Коттонвуд, окаймляющие Рейстрек-Плайю с востока, и хребет Ласт-Ченс на западе и привязали фотографии к GPS-координатам. Вся информация была заложена в программу, которая позволяет определить местоположение камней по одной только фотографии. Также приветствуется размещение на сайте проекта любительских фотографий, сделанных туристами, побывавшими на Рейстрек-Плайе.

Результаты исследования пригодятся для нанотехнологий

Записать движение камней на пленку пока не удалось, так как оно происходит не каждый год. Впрочем, некоторые исследовательские группы планируют установить на равнине видеокамеры.

Тайна камней представляет интерес не только для науки, результаты исследования могут оказаться полезными, например, в области нанотехнологий, применяемых во многих отраслях промышленности. Здесь часто возникают проблемы с частицами пыли, которая накапливается на тончайших кремниевых подложках для производства микросхем.

«Новые знания о трении, безусловно, сыграют роль в решении данной проблемы», - считает Гюнтер Клетечка.

Журнал "Иллюстрированная наука" №13 2011

Комментариев нет:

Отправить комментарий