石林-尖銳的巖層類似于樹木,遍布中國(guó),馬達(dá)加斯加和世界各地的許多其他地區(qū)-由不確定的力量所創(chuàng)造,像它們一樣神秘而雄偉。
現(xiàn)在,一組科學(xué)家為如何創(chuàng)建這些自然結(jié)構(gòu)提供了新的思路。其研究發(fā)表在最新一期的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上,也為制造尖頭結(jié)構(gòu)提供了希望,例如科研和醫(yī)療程序所需的微針和探針。
紐約大學(xué)庫(kù)蘭特?cái)?shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院副教授,論文的共同作者之一萊夫·里斯特羅夫(Leif Ristroph)說:“這項(xiàng)工作揭示了一種機(jī)制,解釋了這些尖銳的巖石尖塔是幾個(gè)世紀(jì)以來的奇跡之源。”作者。“通過一系列的模擬和實(shí)驗(yàn),我們展示了流動(dòng)的水如何刻蝕地貌中的超尖峰。”
研究人員包括庫(kù)侖研究所的邁克爾·雪萊(Michael Shelley)在內(nèi),研究人員指出,這項(xiàng)研究還闡明了一種機(jī)制,可以解釋巖溶中尖銳的巖石尖頂?shù)牧餍?這種巖溶是由諸如石灰石之類的巖石溶解形成的地形。
在他們的研究中,科學(xué)家們通過數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬,隨著時(shí)間的流逝,模擬了這些尖峰的形成,這些模擬考慮了溶解如何產(chǎn)生流動(dòng)以及這些流動(dòng)如何影響溶解并因此改變了地層的形狀。
為了確認(rèn)模擬的有效性,研究人員在紐約大學(xué)的應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。在這里,科學(xué)家通過創(chuàng)建糖基尖峰,模仿組成喀斯特和類似地形的可溶性巖石并將其浸沒在水箱中,來復(fù)制這些自然結(jié)構(gòu)的形成。有趣的是,由于溶解過程本身會(huì)產(chǎn)生雕刻尖峰所需的流動(dòng)模式,因此無需施加任何流動(dòng)。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了這些模擬的,從而支持研究者的模型的準(zhǔn)確度(見下文驅(qū)動(dòng)在‘Video2ExperimentSimulation’)。作者推測(cè),當(dāng)?shù)V物被淹沒在水中時(shí),這些相同的事件也會(huì)發(fā)生,盡管速度要慢得多,但后來又消退,露出石峰和石林。