Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 254

1. února 2015

Klouzající kameny– záhada Údolí smrti

V části Údolí smrti v americké Nevadě zvané Racetrack Playa jsou roztroušeny stovky kamenů, některé o hmotnosti až 320 kg, které se tajemně přemisťují na dráze desítek až stovek metrů. Zanechávají za sebou stopy, jakoby jezdily na saních nebo snowboardech. Jaká mocná síla s nimi pohybuje? Jaké kouzlo?

Fotogalerie (3)

Stopa zanechaná klouzajícím kamenem (Credit: Ralph Lorenz)

Vědci se snaží rozluštit toto tajemství už od 40. let. Nikdo neviděl na vlastní oči, jak se těžké kameny pohybují – až do nedávna. Zprávu o přímém pozorování záhadného jevu zveřejnil tým paleobiologa Richarda Norrise z Oceánografického ústavu ve Scripps, San Diego, v článku z 27. srpna 2014 v časopise PLOS ONE.

Nejnudnější experiment v dějinách

Protože kameny mohou ležet nepohnutě desítky let, nevsadili vědci na přímé pozorování, ale vybavili 15 kamenů GPS jednotkami aktivovanými pohybem a na místě instalovali výkonnou meteorologickou stanici. (Nebylo to tak jednoduché, jak to vypadá - Správa Národního parku Death Valey nedovolila instalovat GPS na místní kameny, vědci si museli přinést s sebou jiné, srovnatelné velikosti a váhy.) Experiment instalovali v zimě 2011. Přesně jak jeho autoři předpokládali, byl to „nejnudnější experiment v dějinách“. Prostě jen čekali, jestli se něco stane. A stalo! V prosinci 2013 Richard Norris z university Johna Hopkinse a jeho synovec Jim přijeli do Údolí smrti a zjistili, že Playa je pokrytá sedmi centimetry vody. Brzy potom se kameny začaly pohybovat. „Vědec zkrátka musí mít někdy štěstí,“ říká Norris. „Předpokládali jsme, že budeme muset čekat pět či deset let, ale hned po dvou letech trvání experimentu jsme svědky toho, co se tu děje.“

Vzácné meteorologické podmínky

Z jejich pozorování vyplývá, že k pohybu kamenů musí nastat vzácná kombinace podmínek. Za prvé musí být chladná zimní noc, za druhé se oblast musí naplnit vodou tak hlubokou, aby se vytvořil plovoucí led, a přitom tak mělkou, aby kameny vyčnívaly ven. Když noční teplota klesne, povrch země zmrzne vrstvičkou ledu podobnou okennímu sklu. Musí být tak tenká, aby se mohla volně pohybovat, ale tak silná, aby si zachovala pevnost. Za slunečného dne led začne tát a rozpraská do velkých plovoucích panelů, kterými vítr pohybuje po planině, tlačí kameny před sebou a zanechává jejich stopy v měkkém bahně těsně pod povrchem.

Očité svědectví

„21. prosince 2013 se to stalo právě kolem poledne. Led začal praskat, praskání se ozývalo z celého povrchu oblasti,“ říká Richard Norris. „Povídám Jimovi: Je to tady!“ Pozorování vyvrátilo předchozí teorie o větrech síly hurikánu, slizkých vrstvách řas, tlustých ledových krách nebo ďáblech. Naopak, kameny se pohybují při mírném větru kolem 3 až 5 metrů za sekundu a jsou poháněny ledem 3-5 milimetrů silným. Kameny kloužou rychlostí pár centimetrů za sekundu (2 až 6 m/min), což je ze vzdálenějšího stanoviště téměř nepostřehnutelné. „Je docela možné, že někteří turisté už se na to dívali, aniž si všimli pohybu,“ říká Jim Norris z inženýrské firmy Interwoof ze Santa Barbary. „Je těžké zjistit, že se kámen hýbe, když všechny okolo se hýbou stejně.“ Individuálně se kameny kloužou od pár sekund až asi do čtvrt hodiny. V jednom případě vědci pozorovali kameny, které urazily více než 60 metrů. Někde se vytvářejí také stopy bez kamenů – ty dělá pohybující se led. Hlídači parku měli dříve za to, že kameny z konce takových stop kradou turisté.

Kameny leniví

Předchozí pohyb byl zaznamenán v roce 2006, podmínky, kdy se vytvoří v chladné noci ten správný led, jsou opravdu vzácné. Navíc je zjištěno, že od 70. let pozorovaných stop po přemístění kamenů ubývá. Může to souviset se změnami klimatu. Richard a Jim Norrisovi a jejich spolupracovník Jib Ray z Interwoofu začali jev intenzivně studovat a založili "Slithering Stones Research Initiative" (Iniciativa na výzkum klouzajících kamenů). Shánějí dobrovolníky pro opakovaná pozorování, osazování kamenů GPS a výrobu dalších instrumentů. „Nejlepší na tom je, že téměř všichni pracují ne za peníze, ale protože to je takový vzrušující problém,“ říká Jim Norris.

Zdroje