Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

25 октября 2021


Самоорганизация все чаще признается основополагающей для формирования паттернов в геоморфологии. Ученые ввели теорию разделения фаз для изучения образования отсортированного узорчатого грунта в холодных регионах. Понятие «отсортированный» относится к сегрегации почвы и камней из-за обратных связей между концентрацией камней и повторяющимся ростом льда.

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов. Наличие таких образов на Марсе было предложено в качестве доказательства прошлого присутствия поверхностной жидкой воды. Несмотря на их повсеместное распространение, нехватка количественных полевых данных о закономерностях и их медленная динамика препятствуют фундаментальному пониманию механизмов формирования таких закономерностей.

Недавно ученым удалось продемонстрировать, что наблюдаемую сортировку и закономерности объясняет разделение фаз. В эксперименте было показано, что перенос камня сильно зависит от местной концентрации камней и высоты ледяных игл, что приводит к эффективному формированию рисунка, обусловленного активностью игольчатого льда. С помощью численного моделирования, теории и экспериментов с использованием оборудования для пробоподготовки ученые показали, что нелинейное усиление длинноволновых неустойчивостей приводит к автомодельной динамике, которая напоминает закономерности разделения фаз в бинарных сплавах, характеризующиеся законами масштабирования и формированием пространственной структуры.

Если вкратце, то изначально рассматривались два ключевых фактора, контролирующих формирование рисунков камней: доля поверхности, покрытой камнями, то есть концентрация камней, и наклон поверхности. Каменные узоры развились из камней, которые ранее были равномерно распределены. В течение первых пяти циклов замораживания и оттаивания образовывались небольшие скопления камней, которые постепенно сливались со смежными. Затем произошло огрубление скоплений камней, и в конечном итоге сгенерировались четко определенные закономерности.

Новое исследование подчеркивает теорию разделения фаз как источник важного понимания закономерностей рельефа в холодных регионах и их потенциальной ценности для сигнализации о важных изменениях в грунтовых условиях с потеплением климата. Также ученые надеются, что результаты могут помочь интерпретировать пространственные структуры, возникающие на различных планетарных ландшафтах, включая рельеф местности, недавно исследованный с помощью марсохода Curiosity на Марсе.

DNNDN_1000

Другая информация
04 ноября 2021
Создан микро-наномотор, управляемый энергией видимого света

МНМ не только служат идеальными модельными системами для неравновесной физики, но и обладают большим потенциалом в микрофлюидике и биомедицинских приложениях.

01 ноября 2021
Антитела IgG3 показали высокую эффективность против SARS-CoV-2

Превосходная нейтрализация может быть следствием сшивания спайкового белка SP на поверхности вируса. Это следует учитывать при разработке терапии и вакцин.

28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

18 октября 2021
Тусклый свет по вечерам искусственно продлевает солнечный день

Ранее высказывались опасения, что воздействие тусклого искусственного освещения в вечернее время может нарушать циркадные ритмы и режим сна. Что на деле?

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!