デスヴァレー「動く石」の謎:米国研究チームが解明

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直径45cmもあるような大きな石が、完全に水平な平原をどうやって移動しているのか。科学者たちを悩ませてきた謎がついに解明された。

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カリフォルニア州のシエラネバダ山脈東部にあるデスヴァレー国立公園では、ずっと以前から、「動く石」(moving rocks、sailing rocks)現象が科学者たちを悩ませてきた。

「レーストラック・プラヤ」(Racetrack Playa)と名付けられたプラヤ=塩類平原(塩湖の跡)にある複数の石に、動いた跡があるのだ。直径15cmから45cmもあるような大きな石が、完全に水平な平原をどうやって移動しているかは、1940年代から科学者たちを悩ませてきた。

そして今回、米国の研究者チームがこれを解明した。

石に埋め込んだGPS追跡装置、コマ撮り写真、測候所、そして山のような忍耐を駆使して、スクリップス海洋研究所のリチャード・ノリスと従弟のジェームズ・ノリスが率いる研究グループが、この謎の出来事は、凍結した雨水と微風の完璧な組み合わせによる仕業だと結論したのだ。

研究チームは、数年分のコマ撮り写真から、石の移動のほとんどが低温状態のときに起こることに気付いた

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上の写真は2013年12月20日午後3時15分に撮影された。上が北だ。風速4〜5mの一定した微風が北東に向かって吹いて水を動かし、これによって石の動いた跡が新たに形成されている。下の画像では、動きがわかりやすいよう、色付の線で上書きされている。隣り合っている石の移動跡の形状が一致することと、動いていない石も近くにあることがわかる。doi:10.1371/journal.pone.0105948.g002

さらに重要なひらめきの瞬間が訪れたのは、2013年11月から14年2月の間だった。このとき、プラヤの底に雨水の巨大池が形成され、その後数週間かけて凍結して溶け、複数の動きが起こった。これらの現象の後、研究チームはいくつかの大きな石の跡を追跡し、60mも離れているにもかかわらず、平行した経路をたどっていることに気づいた。そして、こうした動きになったのは、氷が巨大な1枚シートだったからなのではないかと考えた。

観測を重ねた研究チームは、最終的に、雨が溜まって(これ自体が非常に珍しい現象だ)これが凍ることで、プラヤの表面に巨大な氷が「窓ガラス」状に形成され、これが溶けかかって複数の破片になったときに、ちょうどよく時速11〜16km(風速3〜4.5m)の風が吹けば、それと一緒に石が動くのだと結論した。

石が氷のシートに埋まって一緒に移動するという説も以前には唱えられていたが、実際には、石が氷のシートに埋まることはめったにない。そうではなく、石の上流側に砕けた氷が溜まり、その質量が増加して、溶けたシートの下の濡れた地面を滑るだけの力が石にかかることで、石が移動するのだという。

氷が厚すぎると、風が吹いても氷のシートは動かない。風が強すぎると、氷が石の上で簡単に砕けてしまう。水が多すぎると、石は全く動かない。それらの微妙なバランスの上に成立する現象だと研究チームは述べている。

以下の動画は研究の概要を紹介するもの。3分あたりで、石が動いた瞬間がとらえらている。

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