Zvuky pouštních dun

27. květen 2010 | 06.00 |

dunaCestovatelé v poušti čas od času slyší podivné zvuky. Zdrojem těchto zajímavých, hlasitých a harmonických zvuků jsou písečné duny. Přesný mechanismus vzniku těchto zvuků je však stále obestřen záhadami. Ke vzniku zvuku dochází zřejmě při uvolňování písečné laviny z duny, když  její úhel sklonu je větší než prahová hodnota tzv. statický úhel (obvykle 32 až 35 °). Lavinu písku může způsobit vítr, chůze lidí nebo zvířat. Proud písku v lavině duny se zastavuje, pokud je svah dosahuje sklonu kolem 30 až 32 °. Na Zemi je údajně pouze 35 míst, kde můžeme tento zvuk slyšet. Mezi jinými je to marocká Sahara, Nevada a Kalifornie.

Tento jev byl poprvé popsán v čínském rukopisu z devátého století. V roce 1298 popsal cestovatel Marco Polo tento zvuk jako zvuky všech druhů hudebních nástrojů  a dunění bubnů či tleskotu rukou. Zvuk obvykle trvá 15 minut a bývá slyšet až do vzdálenosti 10 km.

Většina dun umí zpívat při vhodných povětrnostních podmínkách. Největší duny umí zpívat téměř po celou dobu, když jejich povrch je vystavený horkému dennímu žáru a proto velmi dobře vysušený. Ostatní (například barchany - 10 000 srpkovitých návějí písku, které tvoří saharskou poušť v jihozápadním Maroku) můžou zpívat pouze v případě, když se slunci podaří vysušit složitý povrch těchto tvarovaných postupně se zmenšujících se dun.

Některé duny nikdy zpívat nebudou (duna Pyla ve Francii), protože nejsou složeny z vátých písků, které mají zrníčka vhodných tvarů a velikostí..

I když o mechanismus vzniku zvuků pouštních dun byl nedávno prostudován i experimentálně, nepodařilo se dosud vyrobit umělý zpěv z průmyslových skleněných korálků nebo říčního písku.

Zvuk nevzniká v souvislosti s větrem kolem duny nebo rezonancí uvnitř duny, ale pouze při vlastním pohybu zrn písku v pískové lavině. Stejné zvuky mohou vzniknout i pohybem osob sjížděních dunu. Rozsah frekvencí zvuků  závisí na velikosti zrnek písku v dunění od 60 Hz (pro velké zrna 350 μm) až  do100 Hz (pro malá zrna o 100 μm)

Vhodný písek musí být také dobře vyschlý a jednotlivá zrnka musí mít přibližně stejnou velikost. Většina písečných pouští je tvořena právě pískem, jehož zrnka jsou rovnoměrná a stejně velká a nevyskytují se v něm žádné příměsi prachu nebo naopak velkých kamínků.

Princip zvuků písku odhalili nedávno kanadští fyzikové. Pomocí infračervené spektroskopie zkoumali povrch pískových zrn z Kauai na Havaji. Přišli na to, že rozhodujícím faktorem při tvorbě zvukových vln je vrstvička silikagelu na povrchu každého zrnka písku. Silikagel je gel kyseliny křemičité, který například přiložený v sáčku k botám nebo jinému zboží zachycuje vzdušnou vlhkost a brání vlhnutí nebo plesnivění. Fyzikové vyzkoušeli, zda lze rozezvučet přímo samotný, komerčně vyráběný silikagel. Umístili asi 200 gramů silikagelových zrnek o velikosti 200 - 500 mm do skleněné nádoby a začali s nimi třepat. Najednou vznikl zvuk obdobný zvuku písečných dun ve větru. Měření pak ukázala, že emitované zvukové vlny dosahují frekvence 450 Hz. Fyzikové došli k závěru, že za zvuky písku je odpovědná právě povrchová vrstva písečných zrn. Další zajímavou vlastností silikagelu je totiž schopnost snadno vytvářet slabá spojení. Jednotlivá zrnka písku se tedy na krátký okamžik spojují a vlastně se navzájem "vyladí", kmitání jednotlivých zrnek je pak koherentní - "ustálí" se na stejné "notě" - a písek jako celek se chová jako rezonátor.

s využitím článku Pavla Hoška

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1 (5x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře