İlginizi Çekebilir
  1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Kumullar birbiriyle “iletişim kuruyor”

Kumullar birbiriyle “iletişim kuruyor”

Cambridge Üniversitesi'nden araştırmacılar kumulların hareketleri üzerine yaptıkları çalışmada daha önceki modellemelerde yer almayan fiziksel bir olay keşfetti

images (3)_777x445
Abone Ol

Cambridge Üniversitesi’nden araştırmacılar kumulların cansız nesneler olsa da birbirleriyle “iletişim” kurabildiklerini keşfetti.

Çalışmaya göre kumullar hareket ettikçe birbirleriyle iletişim kuruyor ve aşağı akımdaki komşusunu itiyor.

Laboratuvar ortamında deneysel bir “hipodrom” kullanan araştımacılar birbirinin tıpatıp aynısı olan iki kumulun başlangıçta birbirlerine yakınken zamanla birbirinden giderek uzaklaştığını gözlemledi. 

Bu etkileşim üst akımdaki kumulun türbulans girdapları tarafından kontrol ediliyor ve bunlar aşağı akımdaki komşusunu uzağa itiyor.

Kumul göçlerini anlamak için kritik önemde

Physical Review Letters adlı bilimsel yayında yayımlanan araştırma sonuçları uzun dönemli kumul göçleri konusunda önemli bir çalışma olarak nitelendi.

Zira kumul göçleri gemicilik yollarını tehdit ediyor, çölleşmeyi artırıyor ve otoyollar gibi altyapıları kuma gömebiliyor. Bu yüzden bu doğa olayını tam olarak anlamak kritik önemde görülüyor

Bir yığın kum, rüzgar ya da su akışına maruz kaldığında kumul şeklini alıyor ve akış yönünde aşağı doğru hareket etmeye başlıyor. Çöllerde, deniz yataklarında ya da nehir yataklarında görülen kumullar nadiren tek başlarına gözlemlenir. Genellikle geniş gruplar halinde gözlemlenen kumulların oluşturduğu gözalıcı oluşumlara “kumul alanı” ya da “kumul koridoru” adı veriliyor. 

Aslında aktif kumulların göç ettiği uzun zamandır biliniyordu. Genellikle bir kumulun hızı boyutuna bağlı oluyor. Daha küçük kumullar daha hızlı, büyükleriyse daha yavaş hareket ediyor.

Ancak bilim insanlarının bilmediği kumulların birbiriyle etkileşime geçip geçmedikleri ve geçiyorlarsa bunun nasıl gerçekleştiğiydi. 

Makalenin baş yazarı ve Cambridge Üniversitesi Uygulamalı Matematik ve Teorik Fizik Bölümü’nden Karol Bacik şunları söyledi: 

Kumul etkileşimi konusunda farklı teoriler var. Biri, farklı boyutlardaki kumulların tek bir devasa kumul oluşturuna kadar birbirleriyle çarpışmayı sürdürdükleri. Ancak bu fenomen doğada gözlemlenemedi. Diğer teoriyse kumulların  aynı boyuta ve aynı hıza sahip olana kadar birbiriyle çarpışacağı ve kütlelerini değiştirdikleri.  Ancak bu teorileri deneysel olarak doğrulamalıyız.

Bacik ve çalışma arkadaşlarının bulgusu bu teoriler hakkında soru işaretlerine neden oldu. 

“Daha önceki modelin parçası olamayan fiziksel olay keşfettik”

Araştırmayı yöneten Dr. Nathalie Vriend “Daha önceki modelin parçası olmayan bir fiziksel olay keşfettik” dedi. Kumulların davranışlarının modellenmesi işinin çoğu sayısal olarak yapıldı ama Vriend ve diğer araştırmacılar  kumulların uzun süreli davranışlarını gözlemlemek için laboratuvarda özgün bir tasarım geliştirdi. 

Laboratuvar ortamında kumulların hareketlerini incelemek için genellikle su kanalları kullanılıyor. Bu sistemde kumullar haznenin sonuna ulaştıkları ana kadar gözlemlenebiliyordu.

Cambridge araştırmacılarıysa dairesel bir su kanalı inşa ederek kanal döndükçe kumulların hareketini saatlerce gözlemleyebildi. Bu sırada yüksek hızlı kameralar kumullardaki partikülleri takip etti. 

Haznedeki iki kumul aynı hacim ve şekildeydi. Dönüş başladıkça kumullar hareket etmeye başladı. 

Vriend “Bir kumulun hızının yüksekliğiyle bağlantılı olduğunu bildiğimizden ikisinin de aynı hızda hareket edeceğini düşündük. Ancak gözlemlediğimiz bu değildi” dedi.  Başlangıçta öndeki kumul, arkadakinden daha hızlı hareket etti ancak deney sürdükçe öndeki kumul diğeriyle neredeyse eşit hız ulaşana kadar yavaşlamaya başladı.

Daha da önemlisi iki kumulda gözlemlenen akış örüntüsü farklıydı: Akış yönünü değiştiren öndeki kumul arkadaki kumul üstünde  “girdaplar” oluşturarak onu itti.  Vriend “Öndeki kumul arkadakinin üzerinde gördüğümüz türbülans örüntüsü oluşturuyor. Öndeki kumulun akış yapısı bir teknenin arkasındaki girdap gibi.Bu, bir sonraki kumulun özelliklerini etkiliyor” dedi.

Deney devam ettikçe kumullar giderek birbirinden uzaklaştı ve dairesel su kanalının zıt taraflarında denge durumuna geldi.

Araştırmanın bundan sonraki aşaması uydu fotoğrafları ve gözlemler yoluyla çöllerdeki geniş ölçekli ve karmaşık kumul göçleri hakkında niceliksel kanıtlar bulmak olacak. 

Independent

Yorum Yap