Ученые раскрыли происхождение загадочных «инопланетных» узоров на Земле

Открытие на нашей планете поможет объяснить возникновение еще более странного набора узоров, найденного ранее на Марсе.

Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые раскрывает то, как ледяные иглы создают замысловатые узоры на камнях в различных ландшафтах. Об этом пишет Live Science.

Когда ледяные иглы замерзают, они «толкают» небольшие камни в ту или иную сторону. Со временем камни концентрируются в одном месте, образуя узор. По словам соавтора исследования Бернарда Халлета, геолога Вашингтонского университета, исследование подтверждает более чем столетние научные предположения о взаимосвязи между ледяными иглами и каменными узорами.

Иглы льда образуются, когда существует дисбаланс между температурой влажной почвы и температурой воздуха. Ночью вода в почве вытягивается вверх за счет капиллярного эффекта. Молекулы воды прилипают к стенкам очень узких пор в земле, и когда вода поднимается и попадает в морозный воздух, она превращается в лед, замерзая в кристаллической игольчатой форме.

Иглы льда образуются из влажной пористой почвы. Фото: Quan-Xing Liu

Исследователи покрыли плоский квадрат земли размером 40 см небольшими и равномерно расположенными камнями. Затем они прогнали этот образец через 30 циклов замораживания-оттаивания, позволяя ледяным иголкам образовываться и таять. 

Медленно (почти совсем незаметно) поднимающиеся и падающие иголки отодвигали гальку в сторону из-за крошечных экологических дисбалансов, таких как наклон ландшафта. В местах, где камней было очень много, процесс не работал. Камни оставались лежать на том же месте. К концу экспериментов с участком земли ученые заметили узоры, похожие на те, что можно наблюдать в японских садах камней (садах Дзен).

Камни на плоской земле имели тенденцию образовывать петли и завитки, в то время как камни на пологом склоне обычно собирались в ряды.

Ученые отмечают, что не вся почва достаточно пористая, чтобы образовывать ледяные иглы. Лучше всего подходят почвы с высоким содержанием ила или органического вещества. Точно так же не во всех климатах образуются игольчатые льды. Явление встречается только в тех местах, где земля влажная, а воздух быстро остывает. 

Слева: почвенные кольца на Шпицбергене, Норвегия. В центре: каменные линии на Мауна-Кеа, Гавайи. Справа: несортированные каменные полосы в Туле, Гренландия. Фото: Bernard Hallet