Ученые из России выяснили, как ветер "строит" загадочные арки в горах

CC BY-SA 3.0 / Palacemusic / Арка Деликатная в горах штата Юта (США)Арка Деликатная в горах штата Юта (США)
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 28 дек – РИА Новости. Математики из "Сколтеха" раскрыли секрет формирования самых необычных природных структур – изящных колонн, арок и прочих архитектурных элементов, которые нередко можно встретить в горах, и опубликовали свои выводы в журнале Scientific Reports.

Снимок с камеры HiRISE на борту зонда MRO, на котором отмечены марсианские овраги
Ученые: "овраги" на Марсе возникают при таянии углекислоты, а не льда
Облик Земли меняется практически каждую секунду благодаря движению континентов, круговороту пород в ее недрах и различным формам эрозии. Главные "скульпторами" лица планеты являются не люди, а ветер, реки, дожди, ледники и другие силы и явления. За последние несколько веков ученые открыли несколько сотен эрозионных форм рельефа, в формировании которых участвуют десятки различных процессов и факторов.

Самыми яркими и необычными из них являются гигантские каменные арки, мосты, колонны и прочие сложные структуры, которые можно увидеть в горах, сложенных из песчаника и других мягких пород. История их формирования была одной из самых интересных загадок для человечества, и многие несведущие люди серьезно предполагали, что их изваяли представители древних цивилизаций или даже "гости" из космоса.

Три года назад математики из Карлова университета в Праге (Чехия) выяснили, что их "скульптором" был ветер, а не пришельцы или древние зодчие. Они обнаружили, что эти колонны и арки возникают в результате необычного процесса самоорганизации зерен песка внутри пластов песчаника, разрушаемых ветром, который заставляет их крепче цепляться друг за друга по мере "рождения" арки или колонны.

Игорь Останин, научный сотрудник Сколтеха, и его коллеги заинтересовались открытием чешских коллег, когда они заметили, что описанный ими феномен очень похож на то, как самые "продвинутые" инженеры и архитекторы оптимизируют сегодня форму и структуру рукотворных колонн, арок и прочих сооружений, где одновременно необходима и высокая прочность, и небольшой вес.

Километровые кратеры на дне Баренцева моря могли возникнуть в результате таяния замороженного метана
Геологи выяснили, как возникли загадочные кратеры на дне Баренцева моря

"Мы не могли не заметить, что похожие методы поиска оптимальных форм сооружений широко используются в современной индустрии. Эти методы, эволюционная структурная оптимизация, основаны на постепенном удалении неэффективного материала. Наиболее поразительным аспектом этого сходства является то, что математический критерий, по которому удаляется материал при оптимизации, практически точно совпадает с критерием, следующим из физики процесса эрозии", — рассказывает Игорь Останин, научный сотрудник Сколтеха.

Руководствуясь этой догадкой, Останин и его коллеги создали набор математических формул, описывающих процесс ветровой эрозии, и попытались "построить" арку при его помощи, используя компьютерную модель пласта песчаника.

Она была крайне простой – песчаник, по сути, состоял из множества почти не связанных друг с другом кубиков, давивших на соседей с определенной силой. Если эта сила превышала определенное значение, то ветер не мог сдвинуть этот "кубик" с места, а в противном случае он исчезал из пласта через определенный промежуток времени.

Так художник представил себе то, как таяла полярная ледовая шапка в Европе 15 тысяч лет назад
Геологи нашли следы ледникового "великого потопа" в Европе

Экспериментируя с этой моделью, российские ученые подтвердили выводы их чешских коллег и раскрыли несколько физических принципов, объясняющих то, как рождаются эти колонны и арки. В самом общем виде им удалось показать, что ветер играет роль своеобразного "компьютера", который пытается придать пласту из песчаника такую форму, при которой внутри него накапливается минимальное количество энергии упругой деформации, очень постепенно и случайно удаляя самые слабые элементы из конструкции.

Изначально этот процесс протекает очень быстро, однако через несколько сотен лет, когда форма колонны или арки уже подходит к идеальной, эрозия резко замедляется, так как почти все "кубики" начинают цепляться друг за друга с очень большой силой. Благодаря этому реальные горные арки и колонны могут существовать миллионы лет в почти нетронутом виде.

Подобные выводы, как отмечает Останин, важны не только для инженеров и геологов, но и для людей, занятых поисками следов внеземной жизни. Теперь, как подчеркивают российские математики, подобные структуры, которые, к примеру, могут быть открыты на Марсе, в принципе нельзя считать следами внеземных цивилизаций.

РИА Наука
Комментарии
4 пользователя оставили 9 комментариев
хоть какая-то хорошая новость о чешских Ученых из России
Да про это было известно и доказано и без компьютеров, причём ещё до рождения и тех из Чехии и этих из сколково.
Вот смотришь на этих из сколково и видишь, сколь мелкие осколки остались от ПРЕКРАСНОГО СОВЕТСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ.
Теперь осталось только дождаться открытия таблицы умножения, с подтверждением на компьютерной модели. А то вдруг Пифагор ошибался?
RUKAPOMOHI, пустобрех.
07:11
29.12.2017
Вадимъ Ануфрiенко, Аргументируйте. Или это вы представились?
07:40
29.12.2017
RUKAPOMOHI, аргументируйте хоть одно своё высказывание. Написание заглавными буквами не считается.
12:32
29.12.2017
"как ветер "строит" загадочные арки в горах"

верующие смеются над вами, ибо ничто не может быть создано если создатель не является гораздо более сложным и совершенным, чем создание.
radiozaboy, учёные, в свою очередь, снова повторяют знаменитую фразу Лаврова.
07:11
29.12.2017
Вадимъ Ануфрiенко, )))

нельзя смеяться над убогими, теперь статья за это )))
10:36
29.12.2017
Чемпионат мира по футболу 2018
20 июня 15:00
-
Португалия
-
Марокко
20 июня 18:00
-
Уругвай
-
Саудовская Аравия
20 июня 21:00
-
Иран
-
Испания
21 июня 15:00
-
Дания
-
Австралия
Чемпионат мира по футболу 2018
20 июня 15:00
-
Португалия
-
Марокко
20 июня 18:00
-
Уругвай
-
Саудовская Аравия
20 июня 21:00
-
Иран
-
Испания
21 июня 15:00
-
Дания
-
Австралия
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена