Древна находка предлага нови улики в мистерията на пустинните звездни дюни
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Върху широките пустинни гледки се открояват грандиозни звездни дюни. Отличителните могили са сред най-високите пясъчни дюни на Земята, а техните пирамидални форми са изваяни от кръстосан огън на ветрове, пориви от различни посоки, създавайки спираловидни пясъчни хребети, които се извиват навън от централен връх.
Докато звездните дюни често се срещат в пясъчните пустини по целия свят, учените отдавна се чудят за тяхното образуване и озадачаващата им липса в геоложките записи.
Сега изследване на звездна дюна в Ерг Чеби, регион на пустинята Сахара в Мароко, разкри изненади за нейната възраст и растеж – и намекна, че древни доказателства за звездни дюни може да са се крили на видно място през цялото време.
Използвайки радарни сканирания и анализ на пясъчни зърна, заровени дълбоко в звездната дюна, учените картографираха вътрешната структура на могилата. Изследователите изчисляват, че най-старата част от основата на дюната се е образувала преди около 13 000 години. Но за около 8000 години, откри изследователският екип, звездната дюна - която покрива 0,4 мили (700 метра) и е висока 328 фута (100 метра) - изобщо не е нараснала много. Всъщност по-голямата част от растежа до сегашния му размер се е случил през последните 1000 години, много по-бързо от очакваното, съобщиха изследователите на 4 март в списанието Scientific Reports.
„Намерих техните резултати за много интересни, защото като повечето хора не съм подозирал, че звездните дюни могат да се натрупват толкова бързо“, каза Андрю Гуди, почетен професор по география в Оксфордския университет в Обединеното кралство, каза пред CNN в имейл. Goudie, който не е участвал в новото изследване, е съавтор на проучване, публикувано през март 2021 г., което анализира глобалното разпределение на звездните дюни.
Сканирането на новото проучване също разкри, че дюната е в движение.
„Цялото нещо мигрира“, каза съавторът на изследването Джеф Дълер, председател на катедрата по география и науки за земята в университета Абъристуит в Уелс. „Той се движи с около половин метър на година“, което показва, че звездните дюни са почти толкова активни, колкото повечето други дюни, каза Дълер пред CNN.
„Да знаем колко бързо се движат тези неща е много важно за инфраструктурата в тези райони“, тъй като тяхната миграция може да засегне строителството на пътища или тръбопроводи, добави той.
Под повърхността
Новото изследване е съсредоточено около звездната дюна Erg Chebbi, известна като Lala Lallia, което означава „най-високата свещена точка“ на местния берберски език. Водещият автор на изследването Чарлз Бристоу, почетен професор по седиментология в Birkbeck College в Лондонския университет, картографира дюната с екип от студенти по геология. Те събираха данните си стъпка по стъпка, преминавайки над Lala Lallia и спирайки на всеки 1,6 фута (0,5 метра), за да проверят дюната с проникващ в земята радар, „което е трудна работа при подвижните пясъци“, каза Бристоу пред CNN в имейл.
Когато тези радиовълни се върнаха обратно към антената на приемника, те създадоха изображения с висока разделителна способност, показващи формите на различни седиментни слоеве под краката на изследователите, обясни Бристоу.
Следващата стъпка беше да се съберат проби от пясък на различни дълбочини, за да се установи кога тези пясъци са били отложени. За да направят това, учените извадиха тръби от пясъчни ядра от Lala Lallia, като изкопаха плитка яма и забиха кухи тръби, направени от метал или пластмаса в дюната, „така че в крайна сметка имаме тези малки тръби от пясък в непрозрачен контейнер“, каза Дълер . В лабораторията изследователите след това надникнаха в отделни пясъчни кристали от кварц и фелдшпат, за да измерят радиацията от околната среда, натрупана в продължение на хиляди години в тъмните дълбини на дюната.
„Има радиоактивност навсякъде, на много ниски нива“, каза Дълер. „Част от него се съхранява в кристалите.“
Излагането на дневна светлина изчиства радиацията от тези кристални резервоари в рамките на 10 до 30 секунди, добави той. Но след като песъчинките са заровени, радиацията от околната среда около тях започва да се натрупва. В лабораторията в Абъристуит учените накараха събраните зърна да освободят съхранената си енергия като светлина, след което анализираха интензитета на светлината, за да изчислят възрастта им, техника, наречена оптично стимулирано луминесцентно датиране. Изследователите осветиха минералите, за да освободят уловените електрони, произвеждайки луминисцентен сигнал, който изследователите след това измериха, за да определят колко време кристалите са били в тъмнина.
„Колкото по-ярка е светлината, толкова по-стара е утайката“, обясни Дълер. Чрез измерване на яркостта на зърната от различни дълбочини в дюната, изследователският екип успя да изчисли кога структурата се е образувала за първи път, кога е имала най-големия си скок на растеж и скоростта на движение.
Разгадана мистерия
Новите констатации също се обърнаха към дългогодишна мистерия за геолозите: Къде са всички древни доказателства за звездни дюни?
Пустинните среди обикновено са добре запазени в геоложките записи, а дюните оставят след себе си улики за тяхното далечно минало в слоеве от компресиран пясъчник. Но древните доказателства за звездни дюни са изключително редки, с изключение на един известен пример в Шотландия, датиращ от Перм-Триас (преди около 251,9 милиона години).
"Защо така? Къде изчезнаха всички звездни дюни?“ — попита Дълър. Отговорът, пишат учените, може да е въпрос на гледна точка. Звездните дюни са толкова големи; може би ерозирали части от техните запазени структури преди това са били идентифицирани като самостоятелни останки от други видове дюни, съобщават авторите на изследването.
„Когато погледнете всяко парче поотделно от звездна дюна в геоложките записи, това ще изглежда като нещо друго“, каза Дълер. „Но когато съберете всички тези части заедно – и можете да видите тези големи корита от кръстосани пясъци в средата, можете да видите тези ръце, простиращи се във всяка посока – тогава можете уверено да кажете, че това е звездна дюна.“
Едно възможно обяснение защо древните звездни дюни са били пренебрегвани толкова дълго е, че дълго време не беше известно колко често са били те, предположи Гуди.
„Фактът, че звездните дюни не са идентифицирани много в стратиграфския запис, може отчасти да се дължи на това, че много геолози не са били много наясно със звездните дюни и са знаели само за надлъжни дюни и бархани (дюни с форма на полумесец)“, каза Гуди. „Сега, с помощта на Google Earth, знаем колко широко разпространени са тези функции.“
Минди Вайсбергер е научен писател и медиен продуцент, чиято работа е публикувана в Live Science, Scientific American и списание How It Works.
