Φυσικοί λύνουν το μυστήριο της ερήμου

Πηγή: PhysicsWeb, 8 Δεκεμβρίου 2004

Από τον Μάρκο Πόλο και μετά οι εξερευνητές έχουν διηγηθεί ιστορίες για παράξενους ήχους που έχουν ακούσει στην έρημο. Είναι γνωστό ότι οι ήχοι παράγονται από τους αμμόλοφους όταν αυτοί μετακινούνται σαν χιονοστιβάδα, αλλά ο ακριβής μηχανισμός πίσω από το φαινόμενο είχε παραμείνει ένα μυστήριο. Τώρα, ο Bruno Andreotti από το Πανεπιστήμιο Παρίσι-7 πρότεινε ότι οι ήχοι προέρχονται από δονήσεις στο στρώμα της άμμου που έχει διεγερθεί από τις συγκρούσεις μεταξύ των κόκκων της άμμου (Phys. Rev. Lett.).

"Οι αμμόλοφοι που τραγουδούν είναι ένα από τα πιο μυστήρια και εντυπωσιακά συγχρόνως φυσικά φαινόμενα που έχω αντιμετωπίσει ποτέ", λέει ο Andreotti. "Οι ήχοι που παράγονται μπορούν να ακουστούν μέχρι και 10 χιλιόμετρα μακριά και μοιάζουν με τον ήχο ενός τυμπάνου ή ένα αεριωθούμενο αεροπλάνο που πετάει χαμηλά". Οι ήχοι είναι πολύ δυνατοί, 105 decibels και έχουν συχνότητες μεταξύ 95 και 105 Hertz.

Ο γάλλος φυσικός πήρε τον εξοπλισμό του από το Παρίσι και πήγε στην ατλαντική Σαχάρα στο Μαρόκο, που περιέχει περισσότερους από 10.000 αμμόλοφους στο σχήμα της ημισελήνου. Ο αέρας στην έρημο μπορεί να διαβρώσει το πίσω μέρος αυτών των αμμόλοφων, αναγκάζοντας την άμμο να προχωρήσει προς τα πάνω ενισχύοντας έτσι την κορυφή του αμμόλοφου. Όταν δε συσσωρευτεί πάρα πολλή άμμος, εμφανίζεται μια κίνηση της άμμου σαν χιονοστιβάδα και οι αμμόλοφοι αρχίζουν να "τραγουδούν".

Ο Andreotti μέτρησε ταυτόχρονα τις δονήσεις στον αμμόλοφο και τις ακουστικές εκπομπές στον αέρα, και έπειτα εξήγαγε πληροφορίες για τη συχνότητα, το πλάτος και τη φάση αυτών των σημάτων. Διαπίστωσε δε ότι οι δονήσεις στην άμμο συμπεριφέρθηκαν σαν αργά κινούμενα ηχητικά κύματα, που εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του αμμόλοφου και είχαν ένα πλάτος περίπου το ένα τέταρτο της διαμέτρου ενός μεμονωμένου κόκκου της άμμου.

"Οι ήχοι προκύπτουν από την κίνηση της άμμου (σαν την χιονοστιβάδα) στην οποία οι κόκκοι κτυπούν το ένα το άλλο, διεγείροντας έτσι την παραγωγή ελαστικών κυμάτων στην επιφάνεια των αμμόλοφων", αναφέρει. "Από πολλές απόψεις η επιφάνεια της άμμου ενεργεί όπως η μεμβράνη σε ένα μεγάφωνο".