A természetes erózió segített kifaragni Egyiptom Nagy Szfinxét? – A fizika világa

A természetes erózió segített kifaragni Egyiptom Nagy Szfinxét? – A fizika világa

Időbélyeg: 28. november 2023. 11:43

Yardang Szfinx
Műemlékfaragás: a laboratóriumi Szfinx egy vízalagút sodrában. Az objektumot agyaggal és fluoreszcein festékkel vonják be, és a fénykép megörökíti azt a „csíktérfogatot” vagy 3D áramlási régiót, amely valamikor behatolt a határrétegbe és erodálta a felületet. (Jóvolt: Samuel Boury és mtsai./APS 2023)

A New York-i Egyetem kutatói szerint az egyiptomi Nagy Szfinx testének nagy része egy sziklaképződmény természetes eróziójával jöhetett létre. A csapat agyagmodellek segítségével mutatta be, hogy amikor az inhomogén kőzetek kibúvóit a levegőben szálló homok mállalja, akkor kezdenek hasonlítani az ülő oroszlánokra. A kutatás azt sugallja, hogy ezen felszínformák egyikét az ókori egyiptomiak módosíthatták, hogy létrehozzák a híres Szfinxet.

A Nagy Szfinx egy monumentális szobor, amely egy ülő oroszlánt ábrázol, akinek emberi feje fáraóé. Négy emeletes busznál magasabb, a bolygó egyik leghíresebb szobra, négy és fél ezer éve épült. Míg a közeli piramisokat kőtömbökből építették, amelyeket a sivatagon keresztül szállítottak, a Szfinxet egy darabban faragták ki a mészkő alapkőzetben lévő sarkantyúból.

Továbbra is heves viták dúlnak arról, hogy a geológiai folyamatok szerepet játszottak-e az ikonikus emlékmű kezdeti kialakításában. Ennek az az oka, hogy a koptató szél a sivatagokban, például a Szaharában, a sziklákat yardangoknak nevezett összetett szerkezetekké faraghatja, amelyek gyakran úgy néznek ki, mint az állatok vagy az emberek. Tanulmányukban  Leif Ristroph, Samuel Boury és Scott Weady kezdeti célja a yardang képződés folyadékmechanikájának tanulmányozása volt. Ristroph azt mondja, hogy véletlenül fedezték fel a lehetséges kapcsolatot a Szfinxszel.

A kapcsolat „kiáltott”

„Az erózióval kapcsolatos munka révén találkoztunk a yardangokkal, mint érdekes kísérleti alanyokkal. Innentől kezdve valójában maguk a laboratóriumi kísérletek sikoltották fel a lehetséges kapcsolatot a Szfinxszel.

A Yardangok olyan felszínformákból jönnek létre, amelyek lágy és kemény kőzeteket is tartalmaznak – ami azt jelenti, hogy ezek a struktúrák inhomogén módon erodálódnak. Ennek eredményeként a kőzet alakja és mérete folyamatosan változik, és ez megnehezíti a yardangok kialakulását okozó körülmények megértését.

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.

“Váratlan irányok”

„Mindig izgatnak a váratlan irányok, amelyeket a kutatás vezet, és ez a projekt tökéletes példa erre.” mondja Ristroph. A Szfinxszel való kapcsolatot alátámasztja az a bizonyíték, hogy az egyiptomi szobor felső része, amely a fejet alkotja, keményebb mészkőből készült, mint a nyak.

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.

Kommentálva a kutatást, Alban Sauretnyilatkozta a Santa Barbarai Kaliforniai Egyetem folyadékmechanikai szakértője Fizika Világa hogy a tanulmány nem bizonyítja, hogy a Szfinxet a természet faragta. Sauret azonban, aki nem vett részt a kutatásban, azt mondja: „Határozottan azt mutatják, hogy az összetett folyadékminták nagyon érdekes képződményekhez vezethetnek. Tehát önmagában ez egy gyönyörű tanulmány.”

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.

A kutatás leírása a Fizikai felülvizsgálati folyadékok

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa