Марко Поло слышал их в пустыне Гоби, Чарльза Дарвина в Чили, и физики пытались объяснить их в течение 100 лет. Но быстро развивающиеся песчаные дюны остались таинственными.
Теперь, объединенное акустическое и сейсмологическое исследование Калифорнийских дюн указывает на естественную внутреннюю структуру, усиливающую звук скользящего песка в избранных частотах.Некоторые дюны грохочут громкие и низкие, когда песок скатывается с их самых крутых лиц. Предыдущая работа предположила, что причина имела некоторое отношение к природе зерен песка, таких как их размер. Аспирант Натали Врианд и коллеги в Калифорнийском технологическом институте (Калифорнийский технологический институт) в Пасадене нашли иначе.
В газете в прессе в Геофизических Письмах об Исследовании они сообщают, как они использовали звук для взгляда в дюнах. В Дюнах Dumont, просто к югу от Национального парка Долины Смерти в Калифорнии, и в нескольких областях дюны на американском Западе, они обеспечили электричеством микрофон для регистрации гудения и сети геофонов как используемые в сейсмической нефтяной разведке.
Тогда несколько волонтеров скатываются с крутых откосов на задах, пытаясь выделить понижение песка и быстро развивающийся. Для исследования интерьера дюны исследователи ударили пластину, сидящую на песке с большим молотком, и делали запись скорости, на которой звук путешествовал через различные части дюны.
Группа Калифорнийского технологического института нашла близкую связь между гудением и внутренней структурой дюны. Летом, когда большая дюна с готовностью быстро росла, она имела внешний слой приблизительно 1,5 метра толщиной, в котором звук путешествовал более медленно, чем она сделала в воздухе выше или в песке ниже. Зимой, когда дюна не быстро росла бы, слой низкой скорости закончился.
Группа утверждает, что слой низкой скорости действовал бы как «волновод». Волновод эффективно передает звук движущегося зерна, поскольку это размышляет внутрь от контактов со слоями более высокой скорости выше и ниже волновода. Одновременно, определенные частоты усилены, поскольку они накапливаются на друг друге или резонируют.
Частоты, ожидаемые от волновода, имеющего размеры и звуковые скорости, найденные в дюне, соответствуют тем, ученые наблюдали. Группа полагает, что такой естественный усилитель разрушен зимой, когда иерархическое представление исчезает, возможно когда больше влажности проникает через дюну и повышает звуковую скорость там.«Похоже, что мы концентрируем внимание на этом быстро развивающемся механизме дюны», говорит физик Майкл Брец из Мичиганского университета, Анн-Арбор. «Это – очень вероятный механизм».
Его коллега в Мичигане, физик Франко Нори, добавляет, однако, что «в этой сложной проблеме существует много различных переменных. Резонирующий волновод важен, но это не единственная переменная».
Человеческие ползунки будут несомненно возвращаться скоро в дюны.