Po ponad siedemdziesięciu latach prób rozwiązania zagadki kamieni żaglowych w Dolinie Śmierci, amerykańscy naukowcy pod kierownictwem dr Briana Jacksona z Boise State University w końcu złapali kamienie w akcji.
Cienkie płaty lodu przesuwają kamienie przez suche jezioro w Dolinie Śmierci, gdy warunki są odpowiednie. Image credit: Norris RD et al.
Jedną z najciekawszych tajemnic Parku Narodowego Doliny Śmierci są przesuwające się kamienie na Racetrack Playa (playa to suche dno jeziora).
Kamienie te można znaleźć na dnie playa z długimi ścieżkami za nimi. W jakiś sposób kamienie ślizgają się po playa, wycinając bruzdy w osadzie, gdy się poruszają.
Niezwykle, wiele kamieni powszechnie pokazuje równoległe ścieżki, w tym najwyraźniej synchroniczne skręty pod dużym kątem, a czasem odwrócenia kierunku podróży.
Niektóre z kamieni ważą więcej niż 300 kg. To sprawia, że pytanie: „jaka potężna siła może je poruszać?”
Naukowcy badali to pytanie od czasu pierwszego raportu w 1948 roku, ale nikt nie widział tego zjawiska w akcji – aż do teraz.
Obrazy poklatkowe poruszającej się skały uzyskane 9 stycznia 2014 roku: obraz po lewej pokazuje widok szerokokątny; wewnętrzna czarna ramka wskazuje widok w innych kadrach; w kadrach zbliżeniowych niebieskie strzałki pokazują nieruchome skały, a czerwona strzałka – skałę w ruchu (poruszającą się od lewej do prawej); całkowity ruch trwał ok. 18 sekund; ciemne, płaskie obszary na stawie to panele lodu o grubości ok. 3 mm otoczone falującą wodą o głębokości kilku centymetrów; grubość lodu oszacowana na podstawie przybrzeżnych paneli lodowych; połamane panele lodowe zgromadziły się po stronie w górę rzeki poruszającej się skały na dwóch ostatnich obrazach. Image credit: Norris RD et al.
Ponieważ kamienie mogą siedzieć przez dekadę lub dłużej bez ruchu, dr Jackson i jego koledzy postanowili monitorować je zdalnie, instalując stację pogodową zdolną do pomiaru podmuchów do jednosekundowych interwałów i wyposażając 15 kamieni w zbudowane na zamówienie, aktywowane ruchem jednostki GPS.
Ich eksperymenty pokazały, że poruszanie się kamieni wymaga rzadkiej kombinacji zdarzeń.
Po pierwsze, playa wypełnia się wodą, która musi być wystarczająco głęboka, aby utworzyć pływający lód podczas zimnych zimowych nocy, ale wystarczająco płytka, aby odsłonić kamienie. Gdy temperatury w nocy spadają, staw zamarza, tworząc cienkie tafle lodu, które muszą być na tyle cienkie, by można się było swobodnie poruszać, ale na tyle grube, by zachować wytrzymałość. W słoneczne dni, lód zaczyna się topić i rozpada się na duże pływające panele, które lekkie wiatry przemieszczają przez playa, popychając kamienie przed sobą i pozostawiając ślady w miękkim błocie pod powierzchnią.
Te obserwacje podważyły poprzednie teorie, które proponowały huraganowe wiatry, śliskie warstwy alg lub grube tafle lodu jako prawdopodobne czynniki przyczyniające się do ruchu kamieni.
Zamiast tego, kamienie poruszały się pod lekkimi wiatrami około 3-5 m na sekundę i były napędzane przez lód o grubości mniejszej niż 3-5 mm, środek zbyt cienki, by chwycić duże kamienie i podnieść je z playa, co kilka prac zaproponowało jako mechanizm zmniejszający tarcie. Co więcej, kamienie poruszały się tylko 2-6 m na minutę, prędkość, która jest prawie niezauważalna na odległość i bez stacjonarnych punktów odniesienia.
Poszczególne kamienie pozostawały w ruchu od kilku sekund do 16 minut.
W jednym przypadku naukowcy zaobserwowali, że kamienie oddalone od siebie o trzy boiska piłkarskie zaczęły poruszać się jednocześnie i przebyły ponad 60 m zanim się zatrzymały.
„Udokumentowaliśmy pięć zdarzeń ruchu w ciągu dwóch i pół miesiąca istnienia stawu, a niektóre z nich obejmowały setki kamieni. Widzieliśmy więc, że nawet w Dolinie Śmierci, słynącej z upałów, pływający lód jest potężną siłą w ruchu kamieni” – powiedział dr Richard Norris ze Scripps Institution of Oceanography, który jest pierwszym autorem pracy opublikowanej w czasopiśmie PLoS ONE.
Norris RD et al. 2014. Sliding Rocks on Racetrack Playa, Death Valley National Park: First Observation of Rocks in Motion (Pierwsza obserwacja skał w ruchu). PLoS ONE 9 (8): e105948; doi: 10.1371/journal.pone.0105948
.