Descoperire Științifică: Stalagmitele urmează o regulă matematică unică

Cercetătorii au descoperit că toate stalagmitele, acele formațiuni minerale ce cresc din podeaua peșterilor, se dezvoltă conform unei reguli matematice care explică diversitatea formelor lor. Această descoperire, care urmează să fie publicată în revista PNAS în săptămâna de 13 octombrie, ar putea ajuta la extragerea unor date mai precise despre condițiile climatice din trecut.

“Se pare că varietatea bogată de forme ale stalagmitelor poate fi explicată printr-un singur parametru simplu”, a declarat co-autorul studiului, Piotr Szymczak, fizician la Universitatea din Varșovia. “Este un caz rar când frumusețea pe care o observăm în natură corespunde direct unei legi matematice clare.”

Stalagmitele, care pot ajunge să crească până la câteva sute de metri înălțime, iau naștere atunci când apa bogată în minerale picură de pe tavanul unei peșteri în același loc pentru mii de ani, depunând treptat calcit sub formă de turnuri ce se înalță din podeaua peșterii.

În cadrul noului studiu, Szymczak și colegii săi au dezvoltat un set de ecuații matematice care descriu cum se formează toate aceste diverse forme de stalagmite. Forma pe care o stalagmită o va adopta în cele din urmă este determinată de rata la care apa picură de pe tavanul peșterii pe stalagmită și de rapiditatea cu care calcitul din acea apă se depune. Acești factori pot fi reprezentați printr-o singură valoare numită numărul Damköhler.

Apa care curge rapid de pe tavanul unei peșteri tinde să creeze stalagmite sub formă de conuri ascuțite, în timp ce apa care picură mai încet formează stalagmite mai groase, asemenea unor coloane. Când apa picură de la o înălțime mare, sau nu picură exact în același loc, se pot forma stalagmite late cu vârfuri plate.

Cercetătorii și-au validat ecuațiile comparând formele așteptate ale stalagmitelor în diferite condiții cu stalagmite reale luate din Peștera Postojna din Slovenia.

“Comparând soluțiile noastre analitice cu probele reale din peșteri, potrivirea a fost remarcabilă”, a declarat co-autorul studiului, Matej Lipar, geograf fizic la Centrul de Cercetare al Academiei de Științe și Arte din Slovenia. “Acest lucru demonstrează că, chiar și în condiții naturale, dezordonate, geometria subiacentă este prezentă.”

Prin utilizarea acestei geometrii, oamenii de știință ar putea obține date mai precise despre climatul din trecut din aceste formațiuni.