Var naturlig erosion med til at skære Egyptens store sfinks? – Fysik verden

Var naturlig erosion med til at skære Egyptens store sfinks? – Fysik verden

Tidsstempel: 28. november 2023 kl. 11

Yardang Sphinx
Monumentudskæring: laboratoriet Sphinx i strømmen af ​​en vandtunnel. Objektet er belagt med ler- og fluoresceinfarvestof, og fotografiet fanger "stribevolumenet" eller 3D-regionen af ​​flow, der på et tidspunkt er kommet ind i grænselaget og eroderet overfladen. (Med høflighed: Samuel Boury et al./APS 2023)

En stor del af kroppen af ​​Egyptens Store Sfinx kunne være blevet skabt af den naturlige erosion af en klippeformation, ifølge forskere ved New York University. Holdet brugte lermodeller til at vise, at når udspring af uhomogene sten forvitres af luftbårent sand, kan de begynde at ligne siddende løver. Forskningen tyder på, at en af ​​disse landformer kunne være blevet ændret af de gamle egyptere for at skabe den berømte sfinx.

Den Store Sfinx er en monumental statue, der forestiller en siddende løve med et menneskehoved, der menes at være en faraos. Højere end fire dobbeltdækkerbusser er det en af ​​de mest berømte skulpturer på planeten og blev bygget for fire et halvt tusinde år siden. Mens de nærliggende pyramider blev bygget af stenblokke, der blev transporteret hen over ørkenen, blev Sfinxen skåret i ét stykke fra en udløber i kalkstensgrunden.

Hårde debatter fortsætter med at rase om, hvorvidt geologiske processer spillede en rolle i den indledende udformning af det ikoniske monument. Dette skyldes, at den slibende vind i ørkener som Sahara kan skære sten i komplekse strukturer kendt som yardangs, som ofte ligner dyr eller mennesker. I deres undersøgelse,  Leif Ristroph, Samuel Boury og Scott Weady havde det oprindelige mål at studere yardang-dannelsens væskemekanik. Ristroph siger, at de opdagede den potentielle forbindelse til Sfinxen ved et uheld.

Forbindelsen "skrig ud"

”Det var gennem arbejdet med erosion, at vi stødte på yardangs som interessante testpersoner. Derfra var det i virkeligheden selve laboratorieeksperimenterne, der skreg ud af den mulige forbindelse til Sfinxen."

Yardangs er dannet af landformer, der indeholder både bløde og hårde sten - hvilket betyder, at disse strukturer eroderer på en inhomogen måde. Som følge heraf udvikler klippens form sig kontinuerligt såvel som størrelsen, og det gør det svært at forstå de forhold, der får yardangs til at dannes.

To investigate the riddle of yardang formation, the researchers designed an experiment that would allow them to observe decades of erosion in just a few hours. The yardangs were modelled by clay mounds and weathering by the desert wind was represented by flowing water.

To simulate inhomogeneous erosion, the team embedded a squat plastic cylinder in the top of the mound, facing the incoming fluid. This cylinder stood in for a hard piece of rock. The researchers were surprised to see that once the cylinder was uncovered by erosion, the fluid sculped what looked like a neck, paws, and an arched back from the surrounding clay, with the cylinder forming a head (see figure). The final form bore a distinct resemblance to the Sphinx.

“Uventede retninger”

"Jeg er altid begejstret for de uventede retninger, som forskningen fører os, og dette projekt er et perfekt eksempel." siger Ristroph. Forbindelsen til Sfinxen understøttes af beviser for, at den øverste del af den egyptiske statue, som danner hovedet, er lavet af hårdere kalksten end halsen.

Inspired by their initial results, the researchers did an additional experiment to understand how fluid mechanics sculpted their Sphinx-like object. They built a clay-covered plastic model from 3D scans of the eroded object and used fluorescent dye to create streamlines of fluid. They observed that the plastic cylinder funnelled the water downwards, concentrating the erosion below the head and carving out the neck of the sphinx, leaving the lower part of the model to form the paws.

Kommenterer forskningen, Alban Sauret, en væskemekanikekspert ved University of California, fortalte Santa Barbara Fysik verden at undersøgelsen ikke beviser, at sfinxen blev udskåret af naturen. Sauret, som ikke var involveret i forskningen, siger dog: "De viser bestemt, at komplekse væskemønstre kan føre til meget spændende formationer. Så i sig selv er det et smukt studie."

The team does not claim to have definitively solved the mystery of the Sphinx. But it does speculate that whether or not the creature’s body was sculpted by erosion, Sphinx-like structures would have formed in conditions common in Egypt. The work introduces the intriguing possibility that inspiration for the famous monument could have come from the desert itself.

Forskningen er beskrevet i Fysisk gennemgangsvæsker

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden