沙漠中隐藏的惊人“数学规律”

2022-01-14 17:04:42     来源:科幻网

科幻网1月14日讯(王子钰) 在沙漠中,风会把沙粒吹成类似波浪的形状,人们将这些波长在30厘米到数米之间的沙浪称为巨波痕。据了解,这些沙浪的表面是由粗颗粒组成,内部则是更细小的颗粒。根据粗颗粒和细颗粒的不同比例以及风力的大小。会形成形态各异的不同波纹。这些波纹在沙漠中非常美丽,但你绝对想不到,在它们中间还隐藏着一个惊人的“数学规律”。

研究人员发现,如果将沙粒中最粗颗粒的直径除以最小颗粒的直径,总是等于一个相似的数字,在之前几十年的研究中从未发现过这样的情况。他们认为,可能是因为粒度运输的特征被编码在与巨波痕共同进化的粒度分布中。当风吹过沙土时,沙粒会以不同的速度移动,粗颗粒会在波纹的波峰上聚集,而细颗粒通常沉降在波谷中。但这种巨波痕更容易受到风模式变化的影响,如果风太大的话,产生巨波痕的条件就会被压制。

为了验证这一意外发现的准确性,研究人员对以色列、中国、纳米比亚、印度等地的样品进行了研究,还对火星和实验室风洞的观测进行深入分析。研究人员发现,这种计算方法不仅可以观测地球内的沙漠环境,对地球以外的地区,这种计算方法同样适用。这种方法还可以帮助我们了解巨波痕是如何在火星等行星上形成的,以及产生巨波痕所需的大气条件。

除此之外,研究人员表示,他们的计算甚至可以根据以前巨波痕留下的沉积物来回顾过去的天气和气候条件。莱比锡大学的理论物理学家Katharina Tholen认为,如果我们能够利用普遍的大气条件来解释地球和地外波痕的形成和移动,这将是重要的一步。在未来,还有可能用计算得出的数字来分类不同的波纹,以及哪些特定的颗粒运输过程形成了它们。


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