«Движущиеся камни», странные ноги жирафов, поющие песчаные дюны, полоски зебр и происхождение мирового океана… Мы публикуем подборку загадок, которые нам удалось разгадать за последние несколько лет.

1. Как «движутся» камни в Долине Смерти?

Высохшее озеро в Долине Смерти в Калифорнии, — место, где наблюдается феномен «движущихся камней». Десятилетиями некая сила, казалось, двигала по поверхности земли огромные валуны весом под 300 кг, которые оставляли за собой длинные борозды на песке. Никто никогда не видел, как происходит это движение.

В 2011-м году группа исследователей установила специальные камеры, метеостанцию для измерения порывов ветра, систему GPS-слежения, и стала ждать.

В декабре 2013-го года был получен результат. Из-за снега и дождя на высохшем дне скопился слой воды примерно в 7 см. Ночью ударил мороз, и вода стала льдом. Слабого ветра оказалось достаточно для того, чтобы лёд начал двигаться и толкать каменные глыбы по дну озера, а те оставляли борозды в грязи. Эти борозды стали видны только несколько месяцев спустя, когда дно озера опять высохло.

Глыбы движутся только в том случае, когда все эти условия идеально совпадают.

2. Как жирафы могут стоять на таких тонких ногах?

Вес жирафа может достигать тонны, при этому у них невероятно тонкие кости ног. Тем не менее, эти кости не ломаются.

Чтобы узнать почему, исследователи установили кости умерших животных в специальную раму, а затем закрепили на них вес в 250 кг, чтобы сымитировать вес животного. Кости лего справились с нагрузкой.

Причина оказалась в фиброзной ткани, которая находится в особом пазу по всей длине кости. Сама по себе эластичная фиброзная связка не создаёт усилия, как мышечная ткань, она обеспечивает лишь пассивную поддержку. Этот механизм препятствует быстрой усталости животного, поскольку ему не нужно интенсивно использовать мышцы для перемещения своего веса. Также фиброзная ткань защищает ноги жирафов, и предотвращает переломы.

3. Поющие песчаные дюны

В мире существует 35 песчаных дюн, издающих громкий звук, напоминающий звук виолончели. «Пение» может длиться 15 минут и слышно на расстоянии до 10 км. Некоторые дюны «поют» лишь изредка, некоторые — каждый день.

Сначала исследователи думали, что причина звука — колебания в песчаных слоях, находящихся близко к поверхности дюны. Но потом обнаружилось, что звук дюн можно воссоздать в лаборатории, просто позволяя песку скользить вниз по наклонной поверхности. Это доказало, что «поёт» песок, а не дюны. Звук возникал из-за вибрации самих песчинок, когда они каскадом соскальзывали вниз. Диапазон звучания зависел от скорости песчинок.

4. Голубиный Бермудский треугольник

Эта загадка появилась в 1960-х годах, когда профессор Корнельского университета изучал способность голубей находить дорогу домой. Он выпускал птиц из разних мест штата Нью-Йорк и все они возвращались, кроме выпущенных в Джерси-Хилл. Эти голуби постоянно терялись.

В один из дней подопытные с сильным запозданием всё-таки нашли путь домой, но казалось, они были дезориентированы и летали совершенно хаотично. Профессор так и не смог объяснить, почему это произошло.

Спустя полвека тайну удалось раскрыть доктору Джонатану Хагструму: «Птицы осуществляют навигацию, используя „компас“ и „карту“. Компасом, как правило, служит положение Солнца, либо магнитное поле Земли. А звук они используют в качестве карты. И всё это говорит им, насколько далеко они находятся от дома».

Хагструм считает, что голуби используют инфразвук, то есть звук очень низкой частоты, который человеческое ухо не слышит. Когда они терялись в Джерси-Хилл, температура воздуха и ветер заставляли инфразвуковой сигнал распространяться высоко в атмосфере, и голуби не слышали его около поверхности земли. Однако когда однажды температура и ветровые условия были отличными, голуби смогли услышать инфразвук и нашли дорогу домой.

5. Уникальное происхождение единственного австралийского вулкана

В Австралии есть только один вулканический район, который простирается от Мельбурна до горы Гамбир. За последние четыре миллиона лет там наблюдалось около 400 вулканических явлений, а последнее из них было около 5000 лет назад. Учёные не могли понять, что же вызывало эти извержения в регионе, в котором не наблюдается никакой другой вулканической активности.

Сейчас тайна раскрыта. Большинство вулканов располагаются у краёв тектонических плит, которые постоянно перемещаются (примерно на несколько сантиметров в год) по поверхности земной мантии. Но в Австралии изменения в толщине континента привели к уникальным условиям, при которых тепло из мантии идёт к поверхности. В сочетании с дрейфом самой Австралии на север (она проходит примерно по 7 см ежегодно) это привело к тому, что на континенте возникла горячая точка, создающая магму.

6. Рыба, живущая в загрязнённой воде

С 1940 по 1970-й годы заводы сбрасывали отходы, содержащие полихлорированные бифенилы (ПХБ), прямо в гавань Нью-Бедфорд в штате Массачусетс. И эта крайне загрязнённая гавань служит домом для биологической загадки, которая, по словам исследователей, наконец-то разгадана.

Несмотря на серьёзное загрязнение, рыбка под названием Атлантический фундулюс продолжает жить и процветать в гавани Нью-Бедфорд. Фундулюс смог генетически приспособится к яду, и в его организме не возникает смертельной реакции на токсины. Рыбка настолько адаптировалась к загрязнению, что в жить чистой воде она уже, вероятно, не смогла бы.

7. Как возникли «подводные волны»

Подводные волны, также называемые «внутренними волнами», находятся под поверхностью океана и скрыты от наших глаз. Они поднимают поверхность океана всего на несколько сантиметров, потому их крайне непросто обнаружить, и помочь тут могут лишь спутники.

Самые большие внутренние волны возникают в проливе Лусон, между Филиппинами и Тайванем. Они могут подниматься на 170 метров и преодолевают большие расстояния, перемещаясь за секунду лишь на несколько сантиметров.

Специалисты считают, что мы должны понять, как возникают эти волны, так как они могут быть важным фактором глобального изменения климата. Вода внутренних волн холодная и солёная. Она перемешивается с водой волн поверхностных, более тёплой, и не такой солёной. Внутренние волны переносят через океан большие объёмы соли, тепла и питательных веществ. Именно с их помощью тепло передаётся от поверхности океана к его глубинам.

Исследователи давно хотели понять, как возникают огромные внутренние волны в проливе Лусон. Их трудно увидеть в океане, однако приборы могут обнаружить разницу в плотности между внутренней волной и водой, которая её окружает. Специалисты для начала решили смоделировать процесс возникновения волн в 15-метровом резервуаре. Получить внутренние волны удалось, подав под давлением поток холодной воды на два «горных хребта», находящихся на дне резервуара. Так что кажется, что огромные внутренние волны возникают из-за цепочки горных хребтов, находящихся на дне пролива.

8. Зачем зебрам полоски

Почему зебры полосатые? Учёные решили найти ответ на этот вопрос. Они изучили, где живут все виды зебр, лошадей и ослов, собрали массу информации о цвете, размере и расположении полосок на телах зебр. Затем нанесли на карту ареалы обитания мухи цеце, слепней и оленьих мух. Учли ещё несколько переменных, и наконец, провели статистический анализ. И у них появился ответ: причина — в мухах!

Зебры больше страдают от укусов мух, поскольку волосы у них короче, чем у тех же лошадей, к примеру. Кровососущие насекомые могут переносить смертельные болезни, так что зебрам нужно избегать этого риска любым доступным способом.

9. Массовое вымирание 90% видов Земли

252 миллиона лет назад около 90% видов животных на нашей планете было уничтожено. Этот период также известен как «Великое вымирание» и считается самым массовым вымиранием на Земле.

По версии исследователей из MIT, виновником вымирания был одноклеточный микроорганизм под названием methanosarcina, который потребляет соединения углерода, образуя метан. Этот микроб существует и сегодня на мусорных свалках, в нефтяных скважинах и в кишечнике коров. А в пермском периоде, полагают учёные, methanosarcina пережила генетическое преобразование из бактерии, после чего, микроб стал способен потреблять кучу органических веществ, содержащих ацетат, и находящихся на дне океана.

Популяция микробов буквально взорвалась, извергая в атмосферу огромные количества метана и окисляя океан. Большинство растений и животных на суше погибли вместе с рыбами и моллюсками в океане.

10. Происхождение океанов Земли

Вода покрывает около 70% поверхности нашей планеты. Раньше учёные думали, что на момент возникновения Земли воды на ней не было, а её поверхность была расплавлена из-за столкновений с различными космическими телами. Считалось, что вода появилась на планете гораздо позже, в результате столкновений с астероидами и влажными кометами.

Однако новое исследование показывает, что вода была на поверхности Земли ещё на этапе её формирования. То же самое может быть верно и для других планет Солнечной системы.

Чтобы определить, когда вода попала на Землю, исследователи сравнили две группы метеоритов. Первой группой были углеродистые хондриты, самые древние метеориты из когда-либо обнаруженных. Появились они примерно в то же время, что и наше Солнце, ещё до того, как возникли планеты Солнечной системы.

Вторая группа — это метеориты, прилетевшие от Весты, крупного астероида, который сформировался в тот же самый период, что и Земля, то есть примерно через 14 млн лет после рождения Солнечной системы.

Эти два типа метеоритов имеют один и тот же химический состав и содержат много воды. По этой причине исследователи считают, что Земля образовалась с водой на поверхности, занесённой туда углеродистыми хондритами около 4,6 млрд лет назад.