Физики заявляют, что песчаные дюны взаимодействуют и «общаются» друг с другом
На суше или под водой песчаные дюны обычно появляются большими группами. Но даже когда эти естественные образования находятся в тесном контакте со своими соседями, им все равно время от времени требуется личное пространство.
Когда две одинаковые дюны мигрируют на большие расстояния, эти структуры неожиданно изменят свой темп, поэтому они в конечном итоге будут равномерно распределены, что наводит на размышления о том, как эти курганы песка могут «общаться».
«Они определенно общаются», — сказала в интервью The Washington Post физик Натали Вринд из Кембриджского университета.
«Если я толкаю своего соседа перед собой, я знаю зачем. Но мы говорим не о людях с мозгами, мы говорим о песчаных дюнах, которые общаются — неодушевленные объекты, передающие информацию».
Очевидно, песчаные дюны не могут говорить друг с другом. Но исследователи утверждают, что влияние дюн на движущие их силы, меняют влияние сил на окружающие их дюны, заставляя эти физические структуры «сообщать» свою позицию.
Это противоречит тому, что многие теоретические модели предполагали о миграции дюн, которая происходит так медленно и на таких больших расстояниях, что ее чрезвычайно трудно изучать.
Как правило, эти структуры рассматриваются как самоходные автономные агенты, которые могут иногда сталкиваться и поглощать друг друга, но не обязательно сотрудничать.
«Другая теория заключается в том, что дюны могут сталкиваться и обмениваться импульсами, подобно бильярдным шарам, отскакивающим друг от друга, до тех пор, пока они не станут одинакового размера и будут двигаться с одинаковой скоростью», — объясняет физик-теоретик Карол Бачик из Кембриджского университета.
Оба эти объяснения кажутся неадекватными. Известно, что мелкие песчаные дюны движутся быстрее, а большие — медленнее, предполагая, что дюны аналогичного размера будут двигаться с одинаковой скоростью; но новые результаты показывают, что это не всегда так.
Вместо этого две песчаные дюны одинакового объема и формы могут ускорится или замедлится, чтобы отодвинуться дальше друг от друга, и все это без обмена значительной части массы в процессе.
«Мы обнаружили физику, которая раньше не была частью модели», — говорит Вринд.
Это отталкивание от близлежащих песчаных дюн наблюдалось на спутниковых снимках ранее, но силы, стоящие за ним, не были изучены.
Это может быть невероятно важно для подготовки к изменению климата. С годами глобальное потепление усилило движение дюн в некоторых частях мира, в том числе в США и Африке.
Выяснение, куда направляются эти массивные структуры из песка — и как они перемещаются — может позволить нам подготовить инфраструктуру для предстоящего столкновения.
Исследование было опубликовано в Physical Review Letters.
