Ученые разгадали тайну появления странных узоров в соляных пустынях

Соляные пустыни – это уникальное и слегка странное место на Земле. Наиболее поразительным является то, что на их поверхности образуются шестиугольники и другие многоугольные формы. Теперь ученые выяснили, как появляются эти загадочные узоры.

Фото из открытых источников

Ранее ученые рассматривали два возможных объяснения образования этого сотового рисунка. Одна из версий заключалась в том, что узор появлялся из трещин, которые образуются в результате пересыхания поверхности. Трещина распространяется, разделяется на несколько частей, и, в конце концов, они образуют узор. Согласно другой гипотезе, кора постоянно растет, и из-за нехватки места она изгибается, образуя рисунок.

Команда исследователей не была удовлетворена этими гипотезами, так как им непонятно, почему узор такой геометрический и почему плитки такие большие - всегда от 1 до 2 метров. Ученые предположили, что все дело в конвекции соленой воды.

«Это отличный пример фундаментальных исследований, основанных на любопытстве. Природа представляет нам очевидную и увлекательную головоломку, которая стимулирует наше любопытство и тем самым побуждает нас решить ее – даже без какой-либо прямой возможности дальнейшего применения», - заявляет первый автор исследования Яна Лассер из TU Graz.

Их подход сочетал лабораторные эксперименты, воссоздающие аналогичные условия, полевые поездки в Калифорнийскую долину Смерти и компьютерное моделирование. Они хотели понять, как соленая вода перемещается в почве. На самом деле, в этих пустынях может быть соленая вода всего в нескольких сантиметрах под земной корой. По мере того, как поверхность нагревается и вода испаряется, вода прямо под ней становится более соленой и опускается к менее соленым грунтовым водам. Более соленая вода тяжелее.

Если бы был один конвекционный валик, то образовалась бы круглая форма. Но многие конвекционные валики образуются рядом друг с другом, и когда они сжимают и толкают друг друга, они в конечном итоге образуют сотовый узор.

«В соляных пустынях первое, что вы видите – это бесконечное лоскутное одеяло из шестиугольников и других упорядоченных форм. Около 50 миллионов туристов посетили эти узоры только в Долине Смерти, и фантастический пейзаж требует объяснения», - добавил доктор Лукас Геринг из Школы науки и технологий Ноттингемского университета Трента.

«Мы показали, что простое, правдоподобное объяснение существует, но скрыто под землей. Узоры на поверхности отражают медленное опрокидывание соленой воды в почве. Это явление, похоже на конвекционные ячейки, которые образуются в тонком слое кипящей воды».

Исследование опубликовано в Physical Review X.