Извисяващи се сталактити висят от таваните, а могъщи сталагмити се издигат от подовете на древни пещери по целия свят, подобно на зъбите на огромни пещерни чудовища.
Тези естествени стълбове се образуват от вода, която се филтрира през земята, капе в пещери и се изпарява, отлагайки калцит (калциев карбонат) и други минерали слой по слой.
Сталагмитите растат от само сантиметри до метри височина за дълги периоди от време, като някои образуват тънки конуси, други масивни колони или пиедестали с плосък връх.
Сега изследователите са решили математическия въпрос как растат сталагмитите, което има значение за това как учените интерпретират записите за древния климат, заключени в каменните слоеве.
Математическият модел предсказва как расте идеален сталагмит, когато условията в пещерата остават едни и същи с течение на времето.
Двойка сталактит-сталагмит от пещерите Пунква, Чехия. Кредит: Piotr Szymczak
"Оказва се, че богатото разнообразие от форми на сталагмити може да се обясни с един прост параметър", отбелязва Пьотр Шимчак (Piotr Szymczak) от Варшавския университет, Полша.
"Това е рядък случай, в който красотата, която виждаме в природата, съответства директно на чист математически закон."
Този фактор, "Числото на Дамкьолер" (Damköhler number), представлява баланс между водния поток и скоростта на минералното утаяване.
Според модела колоновидните сталагмити се образуват, когато водата капе отгоре концентрирано и равномерно. Докато капките, които падат разпръснато, образуват сталагмити с плосък връх.
Остри, заострени конуси възникват, когато водата тече бързо или капе директно върху сталагмита без промяна.
"Когато сравнихме нашите аналитични решения с реални пещерни проби, съвпадението бе забележително", споделя съавторът Матей Липар (Matej Lipar) от Изследователския център на Словенската академия на науките и изкуствата.
"Това показва, че дори при естествени, хаотични условия, основната геометрия се запазва."
Падащите капки омокрят малко кръгло петно, а не точка, поддържайки горната повърхност, докато се утаява калциевият карбонат. Кредит: Matej Lipar
Учените използват променящите се съотношения на определени елементарни изотопи, хванати в каменните слоеве на сталагмита, за да реконструират данните за валежите и температурата в далечни периоди.
Новият модел показва, че сталагмитите с плосък връх записват тези сигнали по различен начин от колоновидните или коничните.
"Сталагмитите са естествени климатични архиви, но сега виждаме, че тяхната геометрия оставя свой собствен отпечатък върху изотопния запис", разказва съавторът Антъни Лад (Anthony Ladd) от Университета на Флорида в САЩ.
"Разпознаването на този ефект ще ни позволи да извлечем по-надеждна информация за минали климатични промени."
Справка: Szymczak, Piotr et al, Shapes of ideal stalagmites, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2513263122. doi.org/10.1073/pnas.2513263122
Източник: The maths of how stalagmites form, Cosmos magazine
Още по темата
Земята
Какво откри експедицията в гигантската синя дупка в Белиз - най-огромната в света (видео)
Земята
Последният ледников период приключва заради промяна в наклона на Земята
Животът
Най-древната мина за охра е открита в потопена пещера в Мексико (видео)
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Ново обяснение за гигантските експлодиращи кратери в Сибир
dolivo
Климатичният скептицизъм – най-скъпата лъжа на нашето време
helper68
Използването на смартфон в тоалетната е свързано с 46% по-висок риск от хемороиди
YKoshev
Доколко съвместими са минерално-суровинният отрасъл и чистата околна среда?