https://frosthead.com

Wie bewegen sich die „Segelsteine“ des Death Valley durch die Wüste?

Starten Sie am Furnace Creek Besucherzentrum im Death Valley National Park. Fahren Sie 50 Meilen nördlich auf dem Bürgersteig und dann weitere 30 Meilen westlich auf knochenrasselnden Schotterstraßen. Während der Fahrt - die Sie bei guter Gelegenheit vier Stunden benötigen - passieren Sie Sanddünen, einen Meteorkrater, enge Canyons, einsame Joshua-Bäume und so gut wie keine Spuren menschlicher Existenz. Aber kurz nachdem Sie die Cottonwood Mountains erklommen haben, werden Sie auf eine Landschaft stoßen, die selbst in diesem geologisch bizarren Park so unpassend ist, dass sie beinahe künstlich wirkt.

Racetrack Playa ist ein ausgetrockneter See, umgeben von Bergen, ungefähr 5 km lang und flach wie eine Tischplatte. Im Sommer sieht der rissige Boden unter der Wüstensonne prähistorisch aus. im Winter ist es zeitweise mit Eisdecken und Schneestaub bedeckt. Aber die Dutzenden von Steinen, die auf dem Boden des Playa verstreut sind, sind der verwirrendste Teil der Aussicht. Angefangen von der Größe einer Computermaus bis hin zu einer Mikrowelle folgt auf jede eine Spur, die wie der Kondensstreifen hinter einem Flugzeug in den Schmutz geätzt ist. Einige Bahnen sind gerade und nur wenige Meter lang, während andere die Länge eines Fußballfeldes ausdehnen und sich anmutig krümmen oder in spitzen Winkeln abheben.

Wenn Sie auf diese "Segelsteine" starren, werden Sie zwischen zwei Gewissheiten hin- und hergerissen, die einfach nicht kompatibel sind: (1) Diese Felsen scheinen sich freiwillig über den flachen Playaboden bewegt zu haben, und doch (2) Felsen bewegen sich nicht nur von selbst.

„Da draußen ist es sehr ruhig und es ist sehr offen und man hat das Stück normalerweise für sich“, sagt Alan Van Valkenburg, ein Park Ranger, der seit fast 20 Jahren im Death Valley arbeitet. „Und je länger du da draußen bleibst, desto größer wird das Geheimnis.“ Das Geheimnis wurzelt in einer außergewöhnlichen Tatsache: Niemand hat jemals gesehen, wie sich die Felsen tatsächlich bewegten.

Erklärungen für die Bewegung der Steine ​​sind eher absurd (z. B. Magnetismus, Außerirdische und mysteriöse Energiefelder). Einige heutige Besucher stimmen offenbar zu - Van Valkenburg merkt an, dass der Diebstahl von Steinen ein wachsendes Problem darstellt, möglicherweise aufgrund von besonderen Eigenschaften. "Ich weiß nicht, ob die Leute denken, sie sind 'Zaubersteine'", sagt er. "Aber natürlich ist jede 'Magie' verloren, sobald du sie aus dem Playa entfernst."

Aber wenn sie keine Magie sind, was bringt die Steine ​​dann wirklich zum Segeln? 1948 machten sich zwei USGS-Geologen namens Jim McAllister und Allen Agnew daran, die Frage zu beantworten. Sie schlugen vor, dass Staubteufel die seltsame Bewegung verursachten, möglicherweise in Kombination mit der zeitweiligen Überschwemmung des Stücks. 1952 testete ein anderer Geologe diese Hypothese so direkt, wie er es wusste: Er tränkte eine Strecke der Playa und benutzte den Propeller eines Flugzeugs, um starke Winde zu erzeugen. Die Ergebnisse waren nicht schlüssig.

In den folgenden Jahrzehnten wanderten Theorien in Richtung Eis, das sich im Winter gelegentlich auf der Playa bilden kann. In den frühen 1970er Jahren versuchten zwei Geologen - Robert Sharp von Cal Tech und Dwight Carey von der UCLA - ein für alle Mal, sich niederzulassen, ob Eis oder Wind dafür verantwortlich waren. Das Team besuchte die Rennstrecke zweimal im Jahr und verfolgte akribisch die Bewegungen von 30 Steinen und gab ihnen Namen (Karen, der größte Felsbrocken, war 700 Pfund schwer). Sie pflanzten hölzerne Pfähle um die Steine ​​und vermuteten, dass das Eis an den Pfählen gefroren wäre, wenn die Eisplatten dafür verantwortlich wären, wodurch die Steine ​​immobilisiert würden. Aber einige Steine ​​sind immer noch entkommen - und trotz häufiger Besuche sah das Paar nie eine Bewegung.

Dennoch blieb Eis jahrzehntelang die primäre Hypothese. John Reid, ein Professor am Hampshire College, besuchte jedes Jahr von 1987 bis 1994 Studentengruppen, um die Steine ​​zu studieren. Wegen der vielen parallelen Gleise war er überzeugt, dass sie in großen Eisplatten eingeschlossen waren, die von starken Winden geweht wurden.

Paula Messina, eine Geologin aus dem Bundesstaat San Jose, erstellte mithilfe von GPS eine digitale Karte der Tracks und stellte fest, dass die meisten tatsächlich nicht parallel waren. Darüber hinaus wurden windbasierte Modelle in Zweifel gezogen, als die Forscher versuchten, die Windgeschwindigkeiten zu berechnen, die zum Bewegen der Eisplatten erforderlich waren. Die niedrigsten Werte waren Hunderte von Meilen pro Stunde.

Geben Sie Ralph Lorenz, ein Planetenforscher an der Johns Hopkins University. Im Jahr 2006 baute Lorenz im Rahmen eines Projekts mit der NASA ein Netzwerk miniaturisierter Wetterstationen im Death Valley auf. Das Wetter ist dort hart genug, um eine Entsprechung für die Wetterbedingungen auf dem Mars zu liefern. Dann entdeckte er die Segelsteine. "Ich war fasziniert, wie jeder andere auch, und ich hatte dieses Instrumentarium, das ich im Sommer an Wüstenstandorten verwendet habe", sagt er. "Wir haben erkannt, dass wir es im Winter nutzen können und versuchen zu verstehen, wie die Bedingungen auf der Playa wirklich sind."

Während das Forscherteam die Wettermuster auf der Rennstrecke untersuchte, suchte es auch nach Steinen, die sich in anderen Umgebungen von selbst zu bewegen schienen. Lorenz untersuchte die wissenschaftliche Literatur und stellte fest, dass der Auftrieb des Eises dazu beitrug, dass Felsbrocken an die Gezeitenstrände der Arktis flossen und Barrikaden entlang der Küste entstanden. Die Wissenschaftler begannen, diese Idee mit dem, was sie auf der Rennstrecke sahen, zusammenzufügen. „Wir haben ein Beispiel gesehen, in dem es einen Steinpfad gab, der anscheinend auf einen anderen Stein traf und abprallte, aber der Pfad ging nicht bis zum anderen Stein, als wäre er irgendwie abgestoßen worden“, sagt Lorenz. "Wir dachten, wenn es einen Eiskragen um den Felsen gäbe, könnte man sich leicht vorstellen, warum er abprallt."

Schließlich hat Lorenz eine bewährte Methode angewendet, um seine aufkommende Idee zu testen: das Küchentisch-Experiment. "Ich habe einen kleinen Stein genommen und ihn in ein Stück Tupperware gesteckt und mit Wasser gefüllt, sodass ein Zentimeter Wasser mit einem Stück Stein herausragt", sagt er. „Ich habe es in die Gefriertruhe gestellt, und dann habe ich eine Eisplatte mit einem herausstehenden Stein erhalten.“ Er stellte den Stein-Eis-Hybrid auf den Kopf und schwebte ihn in eine Wasserschale mit Sand auf dem Boden. Indem er nur sanft auf das Eis blies, erkannte er, dass er den eingebetteten Stein über das Tablett gleiten lassen und dabei eine Spur im Sand kratzen konnte. Nach Jahrzehnten theoretischer Berechnungen unzähliger Wissenschaftler schien die Antwort auf seiner Tischplatte zu liegen.

Lorenz und sein Team präsentierten ihr neues Modell in einem 2011 erschienenen Artikel. „Grundsätzlich bildet sich eine Eisplatte um einen Stein und der Flüssigkeitsstand ändert sich, sodass der Stein aus dem Schlamm geschwemmt wird“, erklärt er. „Es ist eine kleine, schwimmende Eisdecke, deren Kiel nach unten zeigt und die eine Spur in den weichen Schlamm graben kann.“ Berechnungen zeigen, dass das Eis in diesem Szenario praktisch keine Reibung auf dem Wasser verursacht, sodass die Steine ​​in der Lage sind gleiten Sie mit einer leichten Brise. Das Team argumentiert, dass ihr Modell die Bewegung weitaus besser erklärt als jedes andere, da es keine massiven Windgeschwindigkeiten oder enormen Eisflächen erfordert.

Trotzdem, sagt Ranger Van Valkenburg, scheinen die meisten Besucher der Rennstrecke sich dieser konkreten Erklärung für ein so eigenartiges Phänomen zu widersetzen. „Die Leute fragen immer, was veranlasst sie zu bewegen? Aber wenn Sie versuchen zu erklären, wollen sie die Antworten nicht immer hören “, sagt er. "Menschen mögen ein Mysterium - sie mögen eine unbeantwortete Frage."

In gewisser Weise muss Lorenz 'physikalische Erklärung das Gefühl der Ehrfurcht, das die Segelsteine ​​hervorrufen, nicht wirklich mindern - sie kann es verstärken. Sie können ein Gefühl dafür bekommen, wenn Sie an der Playa sitzen und sich vorstellen, wie die Steine ​​im Laufe der Zeit ununterbrochen über Jahrtausende hinweg segeln. Während menschliche Gesellschaften auf- und absteigen und Städte gebaut werden und sich dann auflösen, gleiten die Steine ​​allmählich um ihre Playa herum und drehen sich hin und her. In Eis gefroren und von der geringsten Brise angestupst, werden sie endlos mysteriöse, zickzackförmige Pfade in den harten, flachen Boden schnitzen.

Wie bewegen sich die „Segelsteine“ des Death Valley durch die Wüste?