Zagonetka pjevajućeg pijeska

Kad je Marco Polo prvi put čuo taj zvuk u Kini, mislio je da se radi o zlim duhovima. Kad su stanovnici Copiapoa u Čileu čuli zvuk kojeg proizvodi pješčano brdo, prozvali su vrh brda El Bramador (‘Onaj koji mrmlja’) zbog njegovog mrmljanja i urlanja.

Znanstvenici ga danas zovu “pjevajući pijesak”, ali svi se izrazi odnose na istu stvar: dok se zrna pijeska kotrljaju niz padine određenih pješčanih dina proizvode dubok mrmljajući zvuk koji odjekuje miljama daleko.

Kako dine proizvode ovu “glazbu” dosad je bio misterij o kojem se mnogo raspravljalo. Drugo uznemirujuće pitanje bilo je zašto različite dine pjevaju različite pjesme i kako neke mogu izvoditi više od jednog tona u isto vrijeme.

Trio pariških biofizičara misli da zna odgovor. Gibanje pješčanog oceana nije ono koje nužno određuje visinu tona, već je to veličina zrna. Međutim, još uvijek je nepoznato zašto je baš veličina zrna uzrok.

Istraživači su najprije ušli u trag dvjema pjevajućim dinama, jednoj u Maroku i  jednoj u Omanu. Spustili su se na stražnjicama niz dinu kako bi aktivirali pješčanu lavinu. Dok je marokanska dina ispuštala zvukove na stabilnih 105 Hz, omanska je imala devet-tonsku izvedbu u rasponu od 90 do 150 Hz. Nakon što je identificirao zvuk, tim je spakirao kovčege s 50 kg marokanskog i oko 100 kg omanskog pijeska i dovukao ih u svoj laboratorij na Sveučilištu Paris Diderot. “Želite li učiniti da pjeva, trebate zaista veliku količinu”, istaknuo je voditelj istraživanja Simon Dagois-Bohy.

U laboratoriju, tim je improvizirao minijaturnu pješčanu lavinu analizirajući brzinu, dubinu i sastav kaskada. Ispostavilo se da su marokanska zrna pijeska gotovo u cijelosti iste veličine 160 mikrona, a bučni omanski pijesak sadržavao je zrna veličine od 150 do 300 mikrona.

Kad su neuredni pijesak prosijali tako da su ostala samo zrna veličine od 200-250 mikrona, zvuk se pročistio u jedan jedinstveni ton. Dagois-Bohy je zaključio da veličina zrna zapravo kontrolira zvuk.

Zašto se ovo točno događa i kako se sam zvuk stvara, još uvijek nije sigurno utvrđeno. Međutim, pariški tim pretpostavlja da se tijekom lavine zrna pijeska, kotrljajući se, sudaraju sa susjednim zrncima stvarajući tako konstantnu struju sudaranja. Pritom se veća zrna kreću sporije, a manja većom brzinom. Svaki je pojedinačni sudar gotovo nečujan, ali zajedno u pravim uvjetima sudari stvaraju “zvuk milijun malih potresa”, kaže suautor istraživanja Stéphane Douady, koji sa svojim timom još radi na istraživanju o kakvim se “pravim” uvjetima zapravo radi.

Studija je objavljena 26. listopada u časopisu Geophysical Research Letters.

Kako “pjevaju” pješčane dine možete čuti u videu: