Движущиеся камни

Камни, лежащие на высохшем дне озера

В мае 1972 года Роберт Шарп (англ. Robert Sharp, Калифорнийский технологический институт) и Дуайт Кэри (англ. Dwight Carey, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) начали программу слежения за перемещениями камней. Тридцать камней с относительно свежими следами были помечены, а их начальное положение указано колышками. За 7 лет исследований учёные выработали теорию, по которой вода, скапливающаяся в дождливый сезон в южной части озера, разносится ветром по дну высохшего озера и смачивает его поверхность. В результате твёрдая глинистая почва сильно размокает и коэффициент трения резко снижается, что позволяет ветру сдвинуть с места даже один из самых крупных камней (его назвали Karen) массой около 350 кг.

Также были проверены гипотезы перемещения с помощью льда. Вода, движимая ветром, по ночам может покрываться ледяной коркой, в которую вмерзают расположенные на пути воды камни. Лёд вокруг камня мог увеличивать сечение взаимодействия с ветром и помогать перемещать камни вдоль потоков воды. В качестве эксперимента вокруг камня шириной 7,5 см и массой 0,5 кг был создан загон диаметром 1,7 м с расстоянием между опорами забора от 64 до 76 см. Если вокруг камней образовывался слой льда, то при движении он мог зацепиться за опору забора и замедлить движение или изменить траекторию, что отразилось бы на следе камня. Однако подобных эффектов не наблюдалось — в первую зиму камень прошёл рядом с опорой забора, переместившись на северо-запад за огороженную территорию на 8,5 м. В следующий раз внутрь загона положили два камня потяжелее — один из них через пять лет переместился в том же направлении, что и первый, однако второй за период исследований не сдвинулся с места. Это говорило о том, что ледяная корка влияет на движение камней, только если она мала.

Десять из помеченных камней сдвинулись в первую зиму исследований, причём камень A (который называли Mary Ann) прополз 64,5 м. Было отмечено, что многие камни также передвигались в следующие два зимних периода, а летом и в иные зимы стояли на месте. Спустя 7 лет всего два из 30 наблюдаемых камней не поменяли своего местоположения. Самый маленький из камней (Nancy) был 6,5 см в диаметре, причём он переместился на максимальное суммарное расстояние — 262 м, а затем всего за одну зиму — на 201 м. Наиболее массивный камень, перемещение которого было зафиксировано, весил 36 кг.

В 1993 году Пола Мессина (Paula Messina, Университет штата Калифорния в Сан-Хосе) защитила диссертацию на тему движущихся камней, в которой было показано, что в целом камни не двигались параллельно. По мнению исследователя, это подтверждает то, что лёд никак не способствует движению. После изучения изменений координат 162 камней (которые проводились с помощью GPS), было определено, что на перемещение валунов не влияют ни их размер, ни их форма. Оказалось, что характер движения в большой степени определяется положением валуна на Рейстрэк-Плайя. Согласно созданной модели, ветер над озером ведёт себя очень сложным образом, в центре озера даже образуя вихрь.

В 1995 году группа под руководством профессора Джона Рейда отметила высокую похожесть следов зимы 1992–1993 года со следами конца 1980-х. Было показано, что по крайней мере некоторые камни двигались с потоками покрытой льдом воды, причём ширина ледяной корки была около 800 м, о чём свидетельствовали характерные следы, процарапанные тонким слоем льда. Также было определено, что граничный слой, в котором ветер замедляется из-за контакта с землёй, на таких поверхностях может быть всего 5 см, что означает возможность воздействия ветров (скорость которых зимой доходит до 145 км/ч) даже на совсем невысокие камни.

В 2014 году в PLOS была опубликована работа, авторы которой описывают механизм движения камней. Учёные поместили несколько своих камней массой 5–15 кг на дно озера, снабдив их навигационными датчиками и окружив фотокамерами. Причиной движения стали большие (десятки метров), но тонкие (3–6 мм) участки льда, образующиеся после замерзания в предшествующие морозные ночи[1]. Этот плавающий лёд, увлекаемый ветром и подлёдным течением, перемещал камни со скоростью 2–5 м/мин.