В Долине Смерти в штате Калифорния есть озеро Рейстрэк-Плайя (Racetrack Playa). Его название произошло от двух, казалось бы, мало сочетающихся слов: английского racetrack — «гоночная трасса» и испанского playa — «берег».
С «берегом» более-менее понятно. Cловом playa в Америке называют низменности, которые после дождей наполняются водой, превращаясь таким образом в озеро. Когда вода начинает постепенно сходить, то площадь озера уменьшается, и вокруг него образуется берег. А через некоторое время, когда влага высыхает, один берег, собственно, и остаётся.
А вот с «гоночной трассой» все намного сложнее. Глинистое дно Рейстрэк-Плайя почти всё время сухое, и ничего на нём не растёт. Оно покрыто почти равномерным узором из трещин, образующих неправильные шестиугольные ячейки. Но там есть ещё кое-что, намного более интересное.
На дне валяются камни — увесистые глыбы массой до тридцати килограммов. Но на самом деле они там не лежат неподвижно: временами они сами движутся, оставляя за собой на земле неглубокие (не больше пары сантиметров), но очень длинные (до нескольких десятков метров) борозды.
Пока, правда, движение этих камней ещё никто не видел и не снял на плёнку. Но в том, что камни перемещаются, сомнений нет — борозды тянутся практически от каждого из них.
Это не дело рук людей или иных конечностей каких-нибудь других животных. Никого за таким странным развлечением не заставали (по крайней мере, до сих пор), ибо никому эти обломки не нужны — ни людям, ни уж тем более зверям.
Некоторое время существовало единственное логичное предположение о том, что ползать камни заставляют сверхъестественные силы. Однако в начале XX века здесь появились учёные и сказали, что причина таинственного движения — в магнитных полях. Эта версия не имела ничего общего с действительностью, да и толком ничего не объяснила, однако в ней нет ничего неожиданного: электромагнитная картина мира в ту пору всё ещё царствовала в науке.
Первые научные работы с описанием траекторий камней появились в конце 1940-х —1950-х годах. Однако это не помогло узнать природу движения: всё, что смогли сделать исследователи — это придумать много новых гипотез, и некоторые из них были очень сложными.
View Larger Map
В любом случае, учёные практически единогласно утверждали, что этот странный феномен связан с бурными дождями которые изредка бывают в Долине Смерти, а также следующими за ними наводнениями и всем прочим, что с этим связано.
Большинство концепций о передвижении этих камней (как их только не называли: едущие, ползущие, плывущие, движущиеся, скользящие, танцующие) сходилось на некоторых общих моментах. Так исследователи смогли выделить ряд факторов, которые явно содействуют перемещениям глыб.
Первый фактор — это достаточно скользкая основа под камнем, проще говоря, грязь. В пользу этого довода свидетельствует как минимум форма следа. Дорожки, которые оставляют за собой камни, имеют чёткую форму с ровными краями, а значит, поначалу почва была мягкой и только потом застыла.
Но скользкая основа — это только условие подвижности. А главный фактор, за счёт которого начинается движение, — это ветер, который подталкивает камни, лежащие на склизкой глине.
Впрочем, мысль насчёт ветра поддерживали тогда далеко не все. Скажем, геолог Джордж Стэнли из университета Мичигана в неё ни капельки не верил, обосновывая своё мнение тем, что камни чересчур тяжелы, чтобы их могли двигать воздушные массы.
Выдвигалась идея о том, что ветер толкал не сами камни, а ещё и куски льда, нараставшие на валунах, и игравшие роль своего рода парусов, увеличивающих площадь контакта с атмосферой. Заодно предполагалось, что лёд облегчает скольжение по грязи. Как увидим далее, именно эта версия оказалась ближе всего к правде.ъ
Помимо этого, были ещё соображения, что на перемещения камней могли оказывать влияние землетрясения. Однако эту догадку достаточно быстро отвергли, так как сейсмическая активность усиливается в том районе крайне редко, к тому же она очень слаба для того, чтобы демонстрировать такое воздействие.
В 1972 году Роберт Шарп, учёный из Калифорнийского технологического института, прославившийся, кстати, как эксперт в области геологи поверхностей Земли и Марса, вместе с Дуайтом Кэри, тогда ещё студентом университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, совершил прорыв в изучении этой аномалии. На протяжении шести лет они отслеживали перемещения камней и узнали об этом явлении немало интересного. И самое главное, они выяснили, что лёд не имеет никакого отношения к движению.
Эти же исследователи внедрили милую практику — для различия они стали давать камням имена, естественно — женские.
Шарп и Кэри, проанализировав полученные данные, создали некую приблизительную модель. Согласно ей, в дождливый сезон в углублении озера скапливается вода, а также огромные её объёмы сливаются в него со склонов окружающих гор.
Это становится причиной наводнения, из-за которого твёрдая глинистая почва размокает так сильно, что коэффициент трения резко снижается. В результате этого под действием ветра может сдвинуться с места и проехать некоторое расстояние даже Карен (Karen) — один из самых крупных камней, весящий порядка 350 килограммов.
Согласно их концепции, движение камней начиналось не во время ливня, а после него — ведь для того, чтобы размочить довольно твёрдую и абсолютно сухую поверхность, требовалось какое-то время.
Прошло ещё почти двадцать лет, когда после прогулки по Долине Смерти Пола Мессина, теперешний профессор из университета Сан-Хосе, в 1993 году жутко заинтересовалась камнями, которые она предпочла звать танцующими. Да так заинтересовалась, что стала усиленно изучать все атмосферно-геологические дела на дне Рейстрэк-Плайя. И, в конце концов, соорудила из своих изысканий целую диссертацию!
Некоторые камни, находящиеся рядом, движутся параллельно, а другие разъезжаются в разные стороны. Этот факт, замеченный ещё Шарпом и Кэри, является свидетельством непричастность льда к процессу. Камни, двигающиеся за счет него и находящиеся поблизости, оказывались бы неизменно вмороженными в одну льдину и двигались бы непременно вместе.
К тем результатам, к которым она пришла в своей работе, не могли придти предыдущие исследователи, ибо Пола для неё использовала возможности системы GPS, отслеживая положение камней с точностью до нескольких сантиметров.
Она обнаружила, что в целом камни не двигались параллельно. По её заключению, это подтверждает то, что лёд не имеет отношения к делу. Кроме того, изучив изменение координат аж 162 валунов, она поняла, что на скольжение валунов не влияют ни их размер, ни их форма.
Зато выяснилось, что движение во многом зависит от того, в какой части Рейстрэк-Плайя они находятся. Согласно модели, созданной исследовательницей, ветер над озером ведёт себя очень сложным образом.
После бури он разделяется на два потока, что связано с особенностями геометрии гор, окружающих Рейстрэк-Плайя. Из-за этого камни, локализующиеся по разным краям озера, перемещаются в разных, практически перпендикулярных направлениях. А в центре ветры сталкиваются и закручиваются в мини-торнадо, заставляя также вертеться и камни.
Интересно то, что в процессе движения камни существенно сдвигаются, попадая под действие то одного, то другого ветра, то вообще — попадая в вихрь в центре.
Однако, несмотря на то, что почти каждый год профессор Мессина изучает местоположение камней, она так и не может ответить на целый ряд непростых вопросов.
Почему некоторые камни передвигаются, а другие стоят на месте? Связано ли это с тем, что после схода воды земля в одних местах суше, чем в других? Движутся ветры узкими или широкими потоками, и как влияет это на камни? Почему камни «раскиданы» по всему дну озера, тогда как в результате таких регулярных ветров, направленных практически всегда одинаково, основная часть глыб должна быть у одного из краёв? Связано ли это с тем, что камни как-то «возвращаются» обратно, или их попросту забирают зачем-то люди? Да и в какое время камни чаще движутся: зимой, когда больше всего осадков, или летом?
И еще – «дорожки» от валунов остаются после того, как дно Рейстрэк-Плайя полностью высыхает. А вот сами валуны остаются, кстати, не всегда. Известно, что несколько раз люди видели одни лишь борозды, значит, валуны кто-то зачем-то себе присвоил. Но кто и зачем — неизвестно.
Совсем недавно, в 2010 году в Долину смерти была снаряжена студентская экспедиция LPSA Death Valley Excursion в программу которой входила не только выработка новых гипотез, но и проверка уже ранее высказанных. Результатом их работы стала следующая версия движения камней.
Итак, студенты сообщают, что основным источником воды, необходимой для феномена ползущих камней, являются снега на окружающих горах. В конце зимы – начале весны снег тает, а талые воды образуют на дне озера лужи, которые эпизодически замерзают.
Однако речь не идёт о попадании сразу многих камней в такой лёд. Напротив, как считают молодые исследователи, вокруг каждого валуна индивидуально нарастает нечто вроде воротника изо льда. Возможно, происходит это потому, что сам остывший камень — хороший аккумулятор холода.
Лёд снижает трение о грунт, но не только. Когда его подхватывает поток талой воды, лёд играет и роль плота, хотя бы частично приподнимая камень и уменьшая давление его на глину. Водяные потоки, ударяющие в ледяную корку, могут и разворачивать камни с бока на бок (что наблюдается по следам «ходоков»).
Также версия об индивидуальных корочках льда подтверждается дорожками, которые по мере продвижения становятся всё глубже. Просто лёд, сцепленный с камнем, по мере его движения тает, и камень вырезает в грунте всё более глубокую борозду.
Лёд может объяснить и загадку одиноких дорожек без валуна в конце. Раньше учёные думали, что кто-то просто похищает некоторые из ползающих камней на память. Несмотря на то, что знаменитое озеро лежит довольно далеко от населённых пунктов и сюда непросто добраться.
Теперь студенты говорят, что такие дорожки могли оставить крупные глыбы льда с вмороженными мелкими камнями. После того как лёд растает, следов от такого «пахаря» практически не останется.
Помощь льда помогает объяснить «недостачу» в силе воздушных потоков. Авторы студенческого исследования посчитали, что с ледяными наростами даже крупные камни могут сдвигаться с места под действием того ветра, что бывает над Рейстрэк-Плайя.
Кстати, ранее учёные установили, что пограничный слой воздуха над столь гладкой равниной крайне мал, то есть сильный ветер может бежать в считанных сантиметрах от поверхности и потому сдувать даже некрупные камни со скромной парусностью.
Параллельно одна из студенток Лева Макинтайр (Leva McIntire) выдвинула версию, что некоторые льдины с вмороженными валунами может двигать режеляция (regelation). Это оттаивание и замерзание холодной воды с двух сторон объекта при воздействии давления. Такой процесс создаёт силу, способную сдвинуть камень (что наблюдается обычно в ледниках).
Если нечто похожее происходит в холодные весенние ночи на дне Рейстрэк-Плайя, движение камней можно было бы объяснить и без архимедовой силы, помогающей валунам приподняться над грунтом.
Несмотря на “стройность” теории студентов, точку ставить рано. Исследования будут продолжаться и только время покажет, правдивой или ложной она оказалась. Ведь самое удивительное, что непосредственно момент движения камней до сих пор так никто и не отснял.
