«Спрашивая, как эти естественные скульптуры, которыми становятся, являются больше, чем простое любопытство, потому что запертый в их формах ключи к разгадке истории окружающей среды», объясняет Леиф Ристроф, доцент в Бегущем Институте Нью-Йоркского университета и ведущий автор бумаги, которая появляется в журнале Physical Review Fluids. «В наших экспериментах лаборатории мы нашли, что некоторые формы держат ‘память’ о своих стартовых условиях, поскольку они развиваются, в то время как другие ‘забывают’ прошлое полностью и берут новые формы».Авторы газеты, среди которых также были Меган Дэвис Вайкес, бывший постдокторский исследователь в Бегущем Институте и в настоящее время постдокторский исследователь в Кембриджском университете, Цзиньцзы Хуан, докторант математики, и Джордж Хэджджэр, студент Нью-Йоркского университета, отмечают, что это понимание жизненно важно в геологическом датировании и в понимании, как пейзажи формируются.Сформируйте «память» и ее «потерю» – или задержание или отклонение от более ранних формирований – являются ключевыми вопросами в геоморфологии, область исследования, которая пытается объяснить очертания суши и развивающееся лицо Земли и других астрономических поверхностей.
Морфология или форма пейзажа, является первой и самой прямой подсказкой в свою историю и служит научным окном для ряда вопросов – таких как выведение плавной воды на Марсе в прошлых, а также современных каналах эрозии и речных островах.«Ответ на вопрос, ‘Что находится в форме?’ зависит от этой собственности памяти», объясняет Ристроф, который направляет Applied Math Lab Нью-Йоркского университета, где исследование проводилось.Чтобы пролить свет на эти явления, Ristroph и его коллеги копировали растворимые полезные ископаемые природы – такие как известняк – с готовым заместителем: части карамели. Определенно, они стремились понять, как леденец распался, чтобы принять различные формы, когда помещено в воду.
Чтобы подражать различным условиям окружающей среды, они бросают леденец в различные начальные формы, которые привели к различным условиям потока как расторгнутая поверхность. Их результаты показали, что, когда леденец распался наиболее сильно от его более низкой поверхности, он имел тенденцию сохранять свою полную форму – отражение почти совершенной памяти. В отличие от этого, когда расторгнуто от его верхней поверхности, леденец имел тенденцию стирать или «забывать», что любая данная начальная буква формирует и формирует восходящую структуру шипа.
Основное отличие, команда нашла, является типом потока воды, который «облизывает» и изменяет леденец. Турбулентные течения на нижней стороне имеют тенденцию растворять леденец по однородному уровню и таким образом сохранять форму. Плавное течение на верхней поверхности, однако, несет расторгнутый материал от одного местоположения до следующего, которое изменяет распадающийся уровень и приводит к изменениям в форме.
«Леденец в воде может походить на большую разницу по сравнению с геологией, но есть на самом деле целые пейзажи, вырезанные из полезных ископаемых, распадающихся в воде, их формы показали позже, когда горизонт грунтовых вод отступает», добавляет он. «Пещеры, обрушения грунта, каменные столбы и другие типы скалистого ландшафта рождаются этот путь».