Как возникает «каменный» лес?

Выводы, сделанные командой исследователей и опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, не только объясняют загадочную природу скальных формирований, но и могут пригодиться в производстве заостренных структур, например, микроигл и зондов для научных изысканий и медицинских процедур.

«Мы смогли продемонстрировать механизм, который объясняет, как появляются эти невероятные творения природы, – говорит Лиф Ристроф, преподаватель Курантовского института математических наук Нью-Йоркского университета, один из авторов исследования. – С помощью ряда симуляций и экспериментов мы увидели, как потоки воды вырезают ультраострые зубцы в ландшафте».

Кроме того, исследователям удалось обнаружить механизм, объясняющий преобладание заостренных скальных формирований в карсте – рельефе поверхности, возникшем в результате растворения таких пород, как, например, известняк. В ходе экспериментов ученые с помощью математических моделей и компьютерного моделирования воспроизвели формирование каменных зубцов с течением времени и учетом того, как растворение порождает водотоки и как они видоизменяют горные породы. А в лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета исследователи повторили процесс формирования природных структур с помощью создания пиков из кристаллов сахара, похожих на растворимые горные породы, которые формируют карст и схожие рельефы. Интересно, что при этом не потребовалось внешнего воздействия воды, поскольку процесс растворения сам по себе создавал необходимые для формирования зубцов водотоки. Исследователи считают, что те же самые процессы, правда, гораздо более медленные, происходят и при погружении минералов под воду.