В мире природы существует немало явлений, которые поражают воображение своей необычностью. Одним из них являются «поющие дюны» — редкое и удивительное явление, при котором песчаные холмы издают гулкие, вибрирующие звуки, похожие на музыку, рев мотора или даже пение хора. Это не миф и не поэтическое преувеличение — «поющие» или «гудящие» дюны действительно существуют, и их звуки были зафиксированы учеными во многих уголках мира.
Где можно услышать «поющие дюны»?
Это природное явление зафиксировано в самых разных местах на планете: в пустыне Гоби в Монголии, на плато Намиб в Намибии, в Великих песках штата Колорадо, а также в Сахаре, Чили, Омане и на плато Тар в Индии. Особенно известны дюны в Китае под названием Минша, что в переводе как раз и означает «поющая песня». Некоторые дюны в этих районах издают звук, сравнимый с органной музыкой, а другие — с гулом самолета на взлете. Причем звук может быть слышен на значительном расстоянии — до нескольких километров.
Как песок может производить звук?
Долгое время ученые не могли дать однозначного ответа на этот вопрос. Первые научные попытки объяснить феномен относятся еще к временам Марко Поло, который упоминал в своих путевых заметках, как пески в пустыне «вопят как духи». Однако только в XX–XXI веках стало возможным детальное изучение механики этого процесса с помощью современной техники и лабораторных моделей.
Суть явления заключается в том, что под определенными условиями песчинки дюн начинают двигаться синхронно и создавать резонанс. Как правило, это происходит, когда сухой песок начинает стремительно скатываться вниз по склону дюны — например, после сдвига, вызванного ветром, человеком или животным. При этом песчинки трутся друг о друга, создавая звуковые волны.
Интересно, что «поет» не любая дюна. Песок должен иметь особые физико-химические свойства: быть достаточно сухим, чистым, округлым и иметь примерно одинаковый размер частиц — обычно от 0,1 до 0,5 миллиметра. Если песок слишком влажный или загрязненный, звука не будет.
Почему звук бывает разным?
Исследования показали, что тональность и громкость звуков зависит от многих факторов: угла наклона дюны, глубины слоя подвижного песка, силы и скорости ветра, температуры окружающей среды и даже влажности воздуха. Чем больше песчинок движется одновременно, тем сильнее и громче звук. Частота вибраций также зависит от скорости скольжения песка: чем быстрее он движется — тем выше будет тон звука.
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) провели эксперименты в лабораторных условиях, моделируя поведение песка на склонах дюн. Они выяснили, что «поющий» звук возникает в момент, когда множество песчинок начинает двигаться как единая масса, генерируя вибрации с частотой от 50 до 300 герц. Это соответствует басовому диапазону человеческого слуха, благодаря чему звуки и кажутся столь глубокими и завораживающими.
Местные легенды и культурное значение
Во многих культурах дюны, издающие звуки, окутаны мистикой и преданиями. В арабских странах такие звуки связывали с джиннами — духами пустыни. В Китае считалось, что в песках обитают духи монахов, погибших в древних войнах. Местные жители порой избегали таких мест, полагая, что звуки — это предупреждение или зловещий знак. Однако с развитием науки и туризма «поющие дюны» превратились скорее в природную достопримечательность, чем в объект страха.
В наши дни звуки песков изучаются не только учеными, но и композиторами, саунд-дизайнерами, которые пытаются записать эти уникальные звуки для создания необычных музыкальных и художественных проектов.
Может ли человек «заставить» дюну петь?
Да, и именно это делают ученые и энтузиасты во время своих исследований. Один из способов — спуститься бегом вниз по склону дюны или заставить песок осыпаться с помощью специальных приборов. Иногда достаточно даже просто прыгнуть на склон, чтобы вызвать мини-оползень и услышать характерный гул. Однако добиться звука можно не в любое время: дюна «поет» только при правильных погодных условиях и определенной влажности.
Особо активны звуки летом, в жаркую и сухую погоду, когда песок максимально раскалён и легок. Именно поэтому в зимние месяцы «поющие дюны» чаще всего молчат.
Будущее исследований и практическое значение
Хотя явление известно давно, его тонкая физическая природа до сих пор исследуется. Некоторые ученые считают, что понимание механики «поющих дюн» может иметь практическое применение — например, в строительстве вибрационных сенсоров или при разработке новых материалов с уникальными акустическими свойствами.
Кроме того, изучение песчаных звуков помогает лучше понимать поведение гранулированных материалов, которые широко используются в промышленности: от цемента до зерна. Также этот феномен может быть полезен для изучения других планет — в частности, на Марсе, где тоже есть песчаные дюны, и где в будущем можно будет услышать похожие звуковые явления с помощью роботизированных зондов.