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Dienstag, 14. September 2010

NASA-Studenten erforschen wandernde Felsen im Tal des Todes

Fels im Zick-Zack-Kurs in der Racetrack Playa | Copyright: Jon Sullivan/ Public Domain

Greenbelt/ USA - Selbst für Wissenschaftler sind die Vorgänge in der Ebene des "Racetrack Playa"-Trockensees im sogenannten Tal des Todes, dem "Death Valley" in der kalifornischen Mojavewüste immer noch ein Rätsel. Auf mysteriöse Weise bewegen sich hier teils schwerste Felsbrocken über den trockenen Boden und hinterlassen dabei Furchen als Zeugnis ihrer Wanderung. Gemeinsam mit US-Studenten hat sich nun auch die NASA dem immer noch unerklärten Phänomen angenommen.

Ihren Ursprung nehmen die Felsbrocken mit einem Gewicht zwischen 15 und 350 Kilogramm in den Hügeln und Bergen am Rande der Ebene, von welchen die durch Erosion abbrechen. Welche Kraft sie dann jedoch auf ihre teilweise endlos erscheinende Reise schickt und wie es kommt, dass sie dabei sich nicht nur schnurgerade aus, sondern auch in Kurven, Kreisformen und sogar Zick-Zack-Pfaden bewegen, weiß bislang niemand so genau. Hinzu gibt es Steine, die paarweise und synchron wandern. Während in den meisten Fällen die Pfade nach teilweise mehreren Hundert Metern zu den sie verursachten Steinen führen, sind andere Steine am Ende ihrer Wege spurlos verschwunden.

Erstmals dokumentiert wurden die sonderbar wandernden Steine des "Death Valley" in den 1940er Jahren und sind seither Inhalt zahlreicher Theorien. Im vergangenen Sommer führte die "Lunar and Planetary Sciences Academy" (LPSA) des "Goddard Space Flight Center" der NASA eine Forschungsexkursion in die Racetrack Playa, um den Phänomen auf die Spur zu kommen.

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Auch wenn noch niemand die Steine bei Wandern direkt beobachten konnte und die Verordnungen des Nationalparks das Aufstellen von Kameras unterbindet, gehen bisherige Beobachtungen davon aus, dass einige der Steine sich sogar im Schritttempo bewegen können.

Copyright: NASA/GSFC

Einfache Erklärungen wie jene, die vermuteten, dass die Steine entweder durch Tiere, die Schwerkraft oder Erderschütterungen bewegt wurden, konnten schon in früheren Jahren ausgeschlossen werden.

Bei ihren Untersuchungen ermittelten die Studenten der Universitäten von Alaska, Wyoming, Princeton, Louisiana, Seattle, San Francisco, Slippery Rock, des "West Virginia Wesleyan College" und dem "Massachusetts Institute of Technology" (MIT) die Positionen sowohl der Steine als auch den Verlauf ihrer Pfade mittels GPS. Zudem hatten sie bereits drei Monate zuvor sogenannte Hydrochronometer unter einigen Steinen vergraben, mit denen die Forscher Temperatur und Feuchtigkeit im Boden unmittelbar unter den Steinen dokumentieren konnten.

Die gewonnenen Daten bestätigen frühere Vermutungen, dass große Felsbrocken schneller wandern als kleinere Exemplare. An jedem bisherigen Ende der Wegspuren entdeckten die Studenten zudem kleine Erdanhäufungen. Doch während bisherige Vermutungen davon ausgingen, dass diese Anhäufungen von dem Gewicht der Steine herrührten, fanden die Forscher selbige auch am Ende jener Spuren ohne Steine.

Die Forscher beim Vermessen der Steine | Copyright: NASA/GSFC

Zudem überprüften die Studenten Steine und Pfade auf ungewöhnliche oder sich verändernde Magnetfelder oder ungewöhnliche Strahlungen - ohne jedoch Belege hierfür zu finden. Anhand von Grabungen widerlegten die Forscher auch bisherige Annahmen, dass die Steine sich aufgrund leicht abfallenden Geländes bewegten. Stattdessen zeigten die Untersuchungen, dass die Felsen sogar, wenn auch nur minimal, leicht aufwärts wandern.

Ebenso konnten die Studenten frühere Vermutungen widerlegen, wonach die Steine selbst Eigenschaften aufweisen könnten, die ihre Bewegung begünstigen könnten. Eine Untersuchung der Steine zeigte, dass es sich in der Regel um ganz gewöhnlichen Dolomit handelt, wie er aus den die Playa umgebenden Hügel und Bergen stammt. Erneut bemühen sich die Forscher jedoch auch hervorzuheben, dass die Wege der Steine nicht daher rühren, dass sie lediglich von den Hügeln herabgerollt sind - zu weit führen die Pfade in die nahezu perfekte Eben der Playa hinaus.

Copyright: NASA/GSFC

Um derartige Felsbrocken zu bewegen bedarf es einer starken Kraft. In der Playa selbst erscheint der Wind als durchaus geeigneter Kandidat für diese Kraftaufgabe. Allerdings, das errechneten frühere Wissenschaftler, müsste dieser mit Geschwindigkeiten von bis zu 250 Stundenkilometern über die Ebene fegen, um auch die größeren der Steine zu bewegen. Da die Winde in der "Racetrack Playa" zwar stark sind, jedoch nicht die notwendige Kraft erreichen, konzentrierte sich die Forschung der Studenten auch auf die Frage, was möglicherweise die Reibung zwischen den Felsen und dem trockenen Lehmboden derart verringert, sodass auch schwächere Winde die Steine bewegen können.

Hierzu evaluierten die Studenten unterschiedliche Thesen, wie sie über die Jahre hinweg aufgestellt worden waren. Zu diesen zählt auch jene, die vermutete, dass die Reibung sich durch Feuchtigkeit verringert, wie sie den sonst so trockenen Boden mit einem leichten schleimigen Lehmfilm überzieht. Hierbei könnte es hinzu dazu kommen, dass Algen, wie sie während der Trockenzeit im Boden schlummern, erneut erblühen und somit die Reibung zusehends verringern. Tatsächlich zeigten Experimente, dass der Boden der Playa schleimig werden kann. Dennoch brauche es eine weitere unterstützende Kraft, um die Steine zu bewegen.

Diese Hilfe kommt möglicherweise in Form von Eis daher. Schon vor mehren Jahren vermuteten Wissenschaftler, dass Gruppen von Steinen des Nachts von einer Eisschicht umgeben werden könnten und auf dieser - von Winden getrieben - in Fahrt geraten. Zumindest könnten so jene Felsen erklärt werden, die paarweise und nahezu synchron nebeneinander herzuwandern scheinen. Nachdem diese Erklärung jedoch nicht auf alle Steine anwendbar schien, wurde sie wieder fallen gelassen.

Gemeinsam und teilweise synchron wandernde Steine | Copyright: NASA/GSFC

Nun glauben die Forscher allerdings, dass sich unter den Steinen Eiskeile bilden können, auf welchen dann selbst große Felsbrocken vom Wind bewegt werden könnten. Derartige Eiskeile könnten auch erklären, warum einige Pfade schmäler beginnen als sie enden, wenn der Stein durch den nach und nach abschmelzenden Keil tiefer in der Lehmboden einsinkt als zu Beginn seiner Reise.

Derzeit arbeiten einige der Studenten an einer Studie, die belegen soll, dass ein weiterer Parameter dazu führt, dass die Winde nun doch nicht die benötigte Stärke erreichen müssen, um die Steine zu bewegen. Um welche es sich dabei jedoch handelt, wurde bislang noch nicht verraten.

Eine weitere Studentengruppe verfolgt derzeit noch eine andere Hypothese. Nach dieser spielt sogenannte Regelation eine wichtige Rolle. Dieser Prozess wird durch Druckunterschiede zwischen zwei Seiten eines Objekts, in diesem Fall der wandernden Steine, verursacht. Während Wasser auf einer Seite flüssig bleibt und um den Stein zur anderen Seite fließt, bindet es Luftblasen auf der zweiten Seite, wo es dann zu Eis gefriert. Genau dieser Vorgang könnte auch in der Playa passieren und tatsächlich wurden im trockenen Lehmboden um zahlreiche Steine blasenartige Strukturen gefunden. Mit dieser Theorie könnte dann auch erklärt werden, wie die großen Steine wandern bzw. in diesem Fall gedrückt werden, da dieser Prozess kein schwebeartiges Gleiten der Steine erfordert.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov
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