L'érosion naturelle a-t-elle aidé à sculpter le Grand Sphinx d'Égypte ? – Monde de la physique

L'érosion naturelle a-t-elle aidé à sculpter le Grand Sphinx d'Égypte ? – Monde de la physique

Horodatage: 28 novembre 2023, 11 h 43

Sphinx de Yardang
Sculpture de monument : le laboratoire Sphinx dans le courant d'un tunnel d'eau. L’objet est recouvert d’argile et de colorant fluorescéine, et la photographie capture le « volume de stries » ou la région 3D de l’écoulement qui a pénétré à un moment donné dans la couche limite et érodé la surface. (Avec l'aimable autorisation de Samuel Boury et al./APS 2023)

Une grande partie du corps du Grand Sphinx égyptien pourrait avoir été créée par l'érosion naturelle d'une formation rocheuse, selon des chercheurs de l'Université de New York. L'équipe a utilisé des modèles en argile pour montrer que lorsque des affleurements de roches inhomogènes sont altérés par le sable en suspension dans l'air, ils peuvent commencer à ressembler à des lions assis. Les recherches suggèrent que l'un de ces reliefs aurait pu être modifié par les anciens Égyptiens pour créer le célèbre Sphinx.

Le Grand Sphinx est une statue monumentale représentant un lion assis avec une tête humaine que l'on pense être celle d'un pharaon. Plus haute que quatre bus à impériale, c'est l'une des sculptures les plus célèbres de la planète et a été construite il y a quatre mille cinq cents ans. Alors que les pyramides voisines ont été construites à partir de blocs de pierre transportés à travers le désert, le Sphinx a été sculpté d'une seule pièce à partir d'un éperon dans le substrat rocheux calcaire.

De vifs débats continuent de faire rage sur la question de savoir si les processus géologiques ont joué un rôle dans la formation initiale de ce monument emblématique. En effet, le vent abrasif dans les déserts comme le Sahara peut sculpter les roches en structures complexes appelées yardangs, qui ressemblent souvent à des animaux ou à des humains. Dans leur étude,  Leif Ristroph, Samuel Boury et Scott Weady avaient pour objectif initial d'étudier la mécanique des fluides de la formation du yardang. Ristroph dit qu'ils ont découvert le lien potentiel avec le Sphinx par accident.

Connexion « criée »

« C’est grâce à nos travaux sur l’érosion que nous avons découvert les yardangs comme sujets de test intéressants. À partir de là, ce sont vraiment les expériences en laboratoire elles-mêmes qui ont révélé l’existence d’un lien possible avec le Sphinx.

Les Yardangs sont formés à partir de reliefs contenant à la fois des roches tendres et dures, ce qui signifie que ces structures s'érodent de manière inhomogène. De ce fait, la forme de la roche évolue continuellement ainsi que sa taille, ce qui rend difficile la compréhension des conditions qui provoquent la formation des yardangs.

Pour enquêter sur l’énigme de la formation du yardang, les chercheurs ont conçu une expérience qui leur permettrait d’observer des décennies d’érosion en quelques heures seulement. Les yardangs étaient modelés par des monticules d'argile et l'altération par le vent du désert était représentée par l'eau qui coule.

Pour simuler une érosion inhomogène, l’équipe a intégré un cylindre en plastique trapu au sommet du monticule, face au fluide entrant. Ce cylindre remplaçait un morceau de roche dure. Les chercheurs ont été surpris de constater qu'une fois le cylindre découvert par l'érosion, le fluide a sculpté ce qui ressemblait à un cou, des pattes et un dos arqué dans l'argile environnante, le cylindre formant une tête (voir figure). La forme finale ressemblait nettement au Sphinx.

« Des directions inattendues »

« Je suis toujours enthousiasmé par les directions inattendues que nous emmène la recherche, et ce projet en est un parfait exemple. » dit Ristroph. Le lien avec le Sphinx est étayé par la preuve que la partie supérieure de la statue égyptienne, qui forme la tête, est constituée de calcaire plus dur que le cou.

Inspirés par leurs premiers résultats, les chercheurs ont réalisé une expérience supplémentaire pour comprendre comment la mécanique des fluides a sculpté leur objet ressemblant à un Sphinx. Ils ont construit un modèle en plastique recouvert d'argile à partir de numérisations 3D de l'objet érodé et ont utilisé un colorant fluorescent pour créer des lignes de fluide. Ils ont observé que le cylindre en plastique canalisait l'eau vers le bas, concentrant l'érosion sous la tête et découpant le cou du sphinx, laissant la partie inférieure du modèle former les pattes.

Commentant la recherche, Alban Sauret, un expert en mécanique des fluides à l'Université de Californie, a déclaré à Santa Barbara Monde de la physique que l'étude ne prouve pas que le Sphinx ait été sculpté par la nature. Cependant, Sauret, qui n'a pas participé à la recherche, déclare : « Ils montrent clairement que des modèles de fluides complexes pourraient conduire à des formations très intrigantes. Donc, en soi, c'est une belle étude.

L'équipe ne prétend pas avoir définitivement résolu le mystère du Sphinx. Mais on suppose que, que le corps de la créature ait été sculpté ou non par l'érosion, des structures semblables à celles d'un sphinx se seraient formées dans des conditions courantes en Égypte. L’œuvre introduit la possibilité intrigante que l’inspiration pour le célèbre monument puisse provenir du désert lui-même.

La recherche est décrite dans Examen physique des fluides

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