Деякі з найбільш захоплюючих дух візерунків дзен-садів на планеті зобов’язані своїм існуванням незвичайному художнику: тисячам крихітних “крижаних голок“. Від завихрень до кіл і упорядкованих рядів – кожен витончений візерунок створюється, коли камені однакового розміру скупчуються разом на ландшафті.
Нове дослідження, опубліковане в proceedings of the national academy of sciences, вперше свідчить про те, як крижані голки створюють хитромудрі візерунки на каменях в різних ландшафтах. Коли крижані голки замерзають, вони штовхають невеликі камені в ту чи іншу сторону. Згодом камені концентруються в одному місці, утворюючи візерунок. За словами співавтора дослідження бернарда халлета, геолога вашингтонського університету, робота підтверджує більш ніж столітні наукові припущення про взаємозв’язок між крижаними голками і кам’яними візерунками. І це може пролити світло на походження ще більш загадкового набору візерунків, знайдених на марсі.
Голки льоду утворюються, коли існує дисбаланс між температурою вологого грунту і температурою повітря. Вночі деякі види бруду“ видихають”, скорочуючись при зниженні температури. У той же час вода в грунті витягується вгору за рахунок капілярної дії, молекули води прилипають до стінок дуже вузьких пір в землі. Але коли ця вода піднімається і потрапляє в морозне повітря, вона перетворюється на лід, перетворюючись в кристалічну голчасту форму.
“іноді вони дуже вражаючі“, сказав халлет. “і вони досить поширені”. Якщо ви коли-небудь ходили по “хрусткій“ землі рано вранці, ви, ймовірно, розчавили крижані голки, не усвідомлюючи цього.
Довгий час вчені пов’язували ці крихітні крижані скульптури з хитромудрими візерунками з ліній і завихрень, які іноді з’являються на гальковому грунті, як смугасті пейзажі навколо вулканів гаваїв.
Чого вони не знали, так це того, як лід міг простежити ці конструкції без будь-якого втручання з боку живих істот. Отже, вони почали розслідування.
Дослідники покрили плоский квадрат землі розміром 40 на 40 см маленькими, рівномірно розташованими каменями. Потім вони прогнали цей шматок через 30 циклів заморожування-відтавання, дозволяючи крижаним голкам утворюватися і танути. Повільно, майже непомітно піднімаються і падаючі голки відсували гальку в сторону через крихітні екологічних дисбалансів, таких як нахил ландшафту. Оскільки купа каменів важче одиночної гальки, крижані голки не можуть штовхати камені, коли вони досягають досить високої концентрації. До кінця своїх експериментів команда помітила, що починають формуватися візерунки, схожі на сади дзен: камені з одного боку і гола земля з іншого.
голки льоду утворюються з вологого пористого грунту цюань-сін лю
“таким чином, тенденція до переміщення каменів у кам’янисті володіння дуже і дуже сильна“, – сказав халлет. Камені на плоскій землі мали тенденцію утворювати петлі і завитки, в той час як камені на пологому схилі мали тенденцію збиратися в ряди.
Не вся грунт досить пориста, щоб утворювати крижані голки; в цілому, згідно з дослідженнями, опублікованими в журналі arctic and alpine research, найкраще підходять грунту з високим вмістом мулу або органічної речовини . Точно так само не у всіх кліматах утворюються голчасті льоди. Він утворюється тільки в тих місцях, де земля волога, а повітря швидко остигає.
Експерти вважають, що більш тонка версія цього циклу може лежати в основі закономірностей на марсі, досліджених марсоходом наса curiosity. За даними космічного центру кеннеді наса, хоча в марсіанській атмосфері дуже мало води, в грунті червоної планети є деякі ознаки крихітних кристалів льоду . У міру того, як ця бруд нагрівається, вона трохи розширюється, а при охолодженні знову стискається.
Хоча цей процес набагато менш драматичний, ніж крижані голки, відштовхуючі камені, з часом він все ж може викликати зміщення крихітних камінчиків і пилу. На землі, сказав халлет, тонкі візерунки від таких дрібних розширень і стиснень грунту можуть залишитися непоміченими. Але на марсі « “оскільки тут так мало відбувається, крім вітру, ми бачимо ці особливості”.
На жаль, наука ще не виявила голок марсіанського льоду.
Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .
