Heeft natuurlijke erosie geholpen bij het uithouwen van de Grote Sfinx in Egypte? – Natuurkunde Wereld

Heeft natuurlijke erosie geholpen bij het uithouwen van de Grote Sfinx in Egypte? – Natuurkunde Wereld

Tijdstempel: 28 november 2023 11:43 uur

Yardang-sfinx
Monumentale gravure: het laboratorium Sfinx in de stroming van een watertunnel. Het object is bedekt met klei en fluoresceïnekleurstof, en de foto legt het ‘streakvolume’ of 3D-stromingsgebied vast dat ooit de grenslaag is binnengedrongen en het oppervlak heeft geërodeerd. (Met dank aan Samuel Boury et al./APS 2023)

Volgens onderzoekers van de Universiteit van New York zou een groot deel van het lichaam van de Grote Sfinx in Egypte kunnen zijn ontstaan ​​door de natuurlijke erosie van een rotsformatie. Het team gebruikte kleimodellen om aan te tonen dat wanneer ontsluitingen van inhomogene rotsen worden verweerd door zand in de lucht, ze op zittende leeuwen kunnen gaan lijken. Het onderzoek suggereert dat een van deze landvormen door de oude Egyptenaren zou kunnen zijn aangepast om de beroemde Sfinx te creëren.

De Grote Sfinx is een monumentaal beeld van een zittende leeuw met een mensenhoofd waarvan men denkt dat het dat van een farao is. Het is groter dan vier dubbeldekkers en is een van de beroemdste sculpturen ter wereld. Het werd vier en een half duizend jaar geleden gebouwd. Terwijl de nabijgelegen piramides werden gebouwd uit stenen blokken die door de woestijn werden vervoerd, werd de Sfinx in één stuk uitgehouwen uit een uitloper in de kalkstenen bodem.

Hevige debatten blijven woeden over de vraag of geologische processen een rol hebben gespeeld bij de oorspronkelijke vormgeving van het iconische monument. Dit komt omdat de schurende wind in woestijnen zoals de Sahara rotsen kan uithakken tot complexe structuren die bekend staan ​​als yardangs en die vaak op dieren of mensen lijken. In hun studie  Leif Ristrof, Samuel Boury en Scott Weady hadden aanvankelijk tot doel de vloeistofmechanica van yardangvorming te bestuderen. Ristrof zegt dat ze de mogelijke link met de Sfinx per ongeluk hebben ontdekt.

Verbinding “schreeuwde het uit”

“Door onderzoek naar erosie kwamen we yardangs tegen als interessante proefpersonen. Vanaf dat moment waren het eigenlijk de laboratoriumexperimenten zelf die de mogelijke connectie met de Sfinx naar voren brachten.“

Yardangs worden gevormd uit landvormen die zowel zachte als harde rotsen bevatten, wat betekent dat deze structuren op een inhomogene manier eroderen. Als gevolg hiervan evolueert de vorm van het gesteente voortdurend, evenals de grootte, en dit maakt het moeilijk om de omstandigheden te begrijpen die ervoor zorgen dat yardangs ontstaan.

Om het raadsel van de yardangvorming te onderzoeken, ontwierpen de onderzoekers een experiment waarmee ze in slechts een paar uur tientallen jaren van erosie konden observeren. De yardangs werden gemodelleerd door kleiheuvels en verwering door de woestijnwind werd weergegeven door stromend water.

Om inhomogene erosie te simuleren, heeft het team een ​​gedrongen plastic cilinder in de top van de heuvel geplaatst, gericht naar de binnenkomende vloeistof. Deze cilinder kwam in de plaats van een hard stuk steen. De onderzoekers waren verrast om te zien dat zodra de cilinder door erosie werd blootgelegd, de vloeistof uit de omringende klei vormde wat leek op een nek, poten en een gebogen rug, waarbij de cilinder een kop vormde (zie figuur). De uiteindelijke vorm vertoonde een duidelijke gelijkenis met de Sfinx.

“Onverwachte aanwijzingen”

“Ik ben altijd enthousiast over de onverwachte richtingen die onderzoek ons ​​inslaat, en dit project is daar een perfect voorbeeld van.” zegt Ristrof. De link met de Sfinx wordt ondersteund door bewijs dat het bovenste deel van het Egyptische beeld, dat het hoofd vormt, gemaakt is van hardere kalksteen dan de nek.

Geïnspireerd door hun eerste resultaten voerden de onderzoekers een aanvullend experiment uit om te begrijpen hoe de vloeistofmechanica hun Sfinx-achtige object vormgaf. Ze bouwden een met klei bedekt plastic model op basis van 3D-scans van het geërodeerde object en gebruikten fluorescerende kleurstof om stroomlijnen van vloeistof te creëren. Ze merkten op dat de plastic cilinder het water naar beneden leidde, waardoor de erosie onder het hoofd werd geconcentreerd en de nek van de sfinx werd uitgesneden, waardoor het onderste deel van het model de poten bleef vormen.

Commentaar op het onderzoek, Alban Sauret, vertelde een expert op het gebied van vloeistofmechanica aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara Natuurkunde wereld dat de studie niet bewijst dat de Sfinx door de natuur is uitgehouwen. Sauret, die niet bij het onderzoek betrokken was, zegt echter: “Ze laten zeker zien dat complexe vloeistofpatronen tot zeer intrigerende formaties kunnen leiden. Dus op zich is dat een prachtig onderzoek.”

Het team beweert niet het mysterie van de Sfinx definitief te hebben opgelost. Maar er wordt gespeculeerd dat, ongeacht of het lichaam van het wezen door erosie is gevormd of niet, Sfinx-achtige structuren zich zouden hebben gevormd onder omstandigheden die gebruikelijk zijn in Egypte. Het werk introduceert de intrigerende mogelijkheid dat de inspiratie voor het beroemde monument uit de woestijn zelf zou kunnen komen.

Het onderzoek is beschreven in Physical Review Fluids

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld