Раскрыт секрет происхождения каменных лесов

При помощи экспериментов на леденцах ученым удалось раскрыть тайну происхождения одних из самых таинственных горных структур на планете

Раскрыт секрет происхождения каменных лесов

Каменные леса — остроконечные скальные образования, напоминающие деревья, которые можно встретить в некоторых регионах Китая, Мадагаскара и множестве других мест по всему миру. Они столь же величественны, сколь и загадочны. Ученые долгие годы терялись в догадках, пытаясь понять механизмы, приведшие к созданию столь причудливых форм.

И вот, наконец, нашлась команда ученых пролившая свет на то, как создаются эти природные структуры. Исследования, опубликованные в последнем выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), также раскрывают широкие возможности обнаруженного механизма в сфере производства структур с острыми кончиками, таких как микроиглы и зонды, необходимых для научных исследований и медицинских процедур.

Раскрыт секрет происхождения каменных лесов

Источник: Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета.

На этой фотографии в искусственных цветах изображен «лес» из множества леденцов, растворенных в воде. Изначально леденец представлял собой твердый блок, содержащий поры, которые в процессе растворения к образованию игольчитой структуры. 

Их экспериментально подтвержденная гипотеза гласит, что изначально все каменные леса представлялись собой вполне привычные нам скалы. Однако их структура не была идеально плотной — они содержали в себе небольшие полости и "поры". В какой-то момент времени огромные пласты породы были погружены в воду, которая начала медленно растворять их. За счёт неидеально стурктуры, процесс шелё довольно быстро. Образовывающаяся вокруг вода, имеющая большую плотность за счёт мельчайших частиц породы, отлично полировала саму породу, а создаваемые за счёт пустот потоки воды придавали скалам остроконечную форму.

В своем исследовании ученые смоделировали формирование острых вершин с помощью математической модели и компьютерного моделирования, которые учитывали, как растворение создает потоки и как эти потоки также влияют на растворение и, таким образом, изменение формы.

Чтобы подтвердить достоверность своих симуляций, исследователи провели серию экспериментов в лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета. Здесь ученые воспроизвели формирование этих природных структур, создав вершины на основе сахара, имитируя растворимые породы, составляющие карст и аналогичные геологические образования, и погрузив их в резервуары с водой. Интересно, что никаких внешних факторов и течения не потребовалось, так как сам процесс растворения сформировал направление потока, необходимое для вырезания шипов.

Экспериментальные результаты отражают результаты моделирования, тем самым подтверждая точность модели исследователей. Авторы предполагают, что те же самые события происходят, хотя и гораздо медленнее, когда минералы погружаются под воду, которая позже отступает, обнажая каменные вершины и каменные леса.

Читайте также

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

ИИ точно прогнозирует свойства новых материалов по химической формуле

ИИ точно прогнозирует свойства новых материалов по химической формуле

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Google представила Pixel 11 Pro, Pro XL и складной Pro Fold с новой подсветкой HiLight

Google представила Pixel 11 Pro, Pro XL и складной Pro Fold с новой подсветкой HiLight

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака