Есть на планете множество мест, в которые лучше не попадать случайно. Да и специально попадать туда надо весьма осмотрительно. Хорошим примером таких мест являются зыбучие пески. О них ходит много леденящих душу историй.
Конечно, обычный на вид песок внезапно проглатывающий находящиеся на его поверхности предметы, — в этом видится что-то мистическое. Однако, это явление имеет довольно простое физическое объяснение.
Исследователи неоднократно брались за изучение феномена зыбучих песков, и постепенно ситуация с ними стала более-менее понятной.
Зыбучие пески — это пески, перенасыщенные воздухом (газом или горячими парами, в пустыне) или влагой восходящих источников. Вследствие этого они способны засасывать вглубь попадающие на них предметы, животных и человека. Благодаря испарине или тонкой плёнке воды, обволакивающей песчинки, сцепление между ними становится незначительно маленьким.
Зыбучий песок — это неньютоновская жидкость. Такая жидкость ведет себя по-разному в зависимости от воздействия. Если на нее воздействовать резко, сильно, быстро — она проявляет свойства, близкие к свойствам твердых тел, а при медленном воздействии становится жидкостью. Проще говоря, это такое вещество, которое может быть и твердым и жидким, в зависимости от того с какой скоростью с ним взаимодействуют..
Чаще всего зыбучие пески встречаются в холмистой местности или в зоне действия приливов. Зыбучий песок — это самый обычный песок, под толщей которого на глубине нескольких метров имеется достаточно сильный источник воды. Двигаясь с гор, потоки воды движутся по каналам проточенным внутри доломитовых и известняковых скал. Где-то она пробивает камень и устремляется вверх мощным потоком. Если на пути встретится слой песка, то поток воды, идущий снизу, может превратить его в зыбучие пески. Солнце высушивает верхний слой песка, и на нем образуется тонкая твердая корочка, на которой может даже успеть вырасти трава. Иллюзия благополучия и спокойствия моментально испарится, стоит лишь на него ступить — почва поплывет из-под ног.
Почему человек проваливается в зыбучий песок? Дело в образовавшейся структуре расположения песчинок. Идущий снизу поток воды взбивает рыхлую подушку из песчинок, находящуюся в относительном равновесии до некоторых пор. Вес забредшего в такое место путника, обрушивает структуру. Песчинки перераспределяются и начинают засасывать его в слой почвы. При попытке вытащить ногу образуется разряжение воздуха, с огромной силой тянущее ногу назад. Усилие, необходимое для подъема ноги в такой ситуации сравнимо с весом автомобиля.
Плотность зыбучего песка больше плотности воды, однако это не дает возможности плыть в нем. Из-за высокой влажности песок вязок, и любая попытка двигаться в нем встречает сильное противодействие. Медленно текущая песчаная масса не успевает заполнить возникающую за сдвинутым предметом полость, и в ней возникает разрежение, вакуум. Таким образом, перемещаться в зыбучем песке возможно, но только крайне медленно и плавно, поскольку смесь воды и песка инерционна по отношению к быстрым перемещениям: в ответ на резкое движение она словно затвердевает.
В пустыне Сахара зыбучие пески образуются в зоне существования большой подземной реки. О её существовании люди не знали вплоть до недавнего времени, когда ученые сделали это открытие во время зондирования структуры поверхности земли со спутника.
Иногда, причиной возникновения такой зоны может быть землетрясение.
С зыбучими песками можно встретиться не только в пустыне. Это случается и в городах, при строительстве зданий и метрополитена в тех местах, где почвы перенасыщены водой. В таком случае их называют плывунами ( грунт, который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии его котлованами и другими выработками).
Проявлять свойства зыбучего песка может грунт не только насыщенный влагой, но и газами. Речь идет о вышеупомянутых плывунах. Было установлено, что в них живут микробы. Продукты их жизнедеятельности — слизь и газ — насыщают грунт, как бы накачивают его. Давление газа в объеме грунта возрастает, он раздувается, словно воздушный шар. Когда плывун на глубине зажат горной породой, двигаться ему некуда. Но как только его коснулась выработка, он начинает двигаться в пространство котлована с довольно большой скоростью. Трение уменьшают пузырьки газа, со всех сторон облепляющие частицы грунта и как бы создающие воздушную подушку.
Плывун долго оставался широко известным, но необъясненным явлением. Первые московские метростроевцы, например, рассказывали, с каким трудом они проходили разведочные шурфы, наткнувшись на плывуны. Временами приходилось выбирать грунта в десятки и сотни раз больше, чем предусмотрено проектом. Раскрыть природу плывунов, узнать их свойства удалось московскому инженеру-грунтоведу В. В. Радиной.
Мир микробов разнообразен и бороться с плывунами приходится разными способами. Одних убивает воздух, для других нужны специальные вещества.
Так или иначе, но зыбучие пески — еще одна загадка природы, которая до сих пор не перестает волновать умы ученых и интересовать путешественников-экстремалов. Сей природный феномен пока нельзя отнести к объяснимым природным явлениям, возможно, что еще не все тайны зыбучих песков раскрыты человеком. Ну а путникам, можно только пожелать крепкой и надежной почвы под ногами.
Источники:
http://howitworks.iknowit.ru
http://www.meteoprog.ua
http://nplit.ru