Florida Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriPunkva mağaralarından stalaktit-stalaqmit cütü, Çexiya. Kredit: Piotr Szymczak

Mağaraların dərinliklərində tavandan damcılanan su təbiətin ən ikonik formalarından birini yaradır: stalagmitlər. Hündürlüyü santimetrdən bir neçə metrə qədər olan bu kalsit sütunları mineralla zəngin suyun damcılanmasından sonra kiçik bir daş təbəqəsi çökdürdükdən sonra mağaranın dibindən yuxarı qalxır.

“Minarə” və ya “Toy tortu” kimi fantastik ləqəblərlə səslənən gözəlliklərindən əlavə, stalagmitlər də təbii arxivlərdir və ağac halqaları kimi laylı böyümələrində qədim iqlim dəyişikliklərini qeyd edirlər.

Bəs stalagmitin formasını nə müəyyənləşdirir ? Niyə bəziləri nazik konuslara, digərləri böyük sütunlara, bəziləri isə maraqlı düz üstü formalara çevrilir?

Varşava Universiteti, Florida Universiteti, Sloveniya Elmlər və İncəsənət Akademiyasının Tədqiqat Mərkəzi və Lyublyana Universiteti Tibb Mərkəzinin tədqiqatçıları tərəfindən Milli Elmlər Akademiyasının materiallarında dərc edilmiş yeni araşdırma stalagmit formalarının ilk tam riyazi təsvirini təqdim edir.

Komanda 60 illik stalagmit böyüməsinin riyazi modelini analitik şəkildə həll etməyə müvəffəq olub, bu model mağarada şərait sabit qaldıqda “ideal” stalagmitin necə böyüyəcəyini proqnozlaşdırır.

Riyaziyyat təbiətin gizli planlarından birini ortaya qoyur: stalagmitlər təsadüfən deyil, tək bir idarəedici faktora – Damköhler sayına görə, yastı zirvələrə, klassik sütunlara və ya uclu konuslara çevrilir, bu da kalsit yağıntılarının sürəti ilə suyun axını arasında balansı təmsil edir.

Damlama konsentrasiyalı və sabit olduqda, sütunlu bir forma meydana çıxır, yayılmış damlama isə düz zirvələr yaradır. Axın sürəti yüksək olduqda və ya su mağaranın damından birbaşa stalagmitin üzərinə damdıqda, iti ucları olan konusvari formalar yarana bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1760434850&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-mathematical-description-stalagmite.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNzYiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1760434845717&bpp=3&bdt=645&idt=476&shv=r20251009&mjsv=m202510090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760434794%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760434794%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1760434794%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8466645853648&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2187&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095078%2C31095105%2C31095217%2C95374044%2C95344787%2C95368093&oid=2&pvsid=5534018689173054&tmod=2060673123&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=5177

Varşava Universitetinin aparıcı müəllifi Piotr Szymczak deyir: “Məlum oldu ki, stalagmit formalarının zəngin müxtəlifliyini bir sadə parametrlə izah etmək olar”. “Bu, təbiətdə gördüyümüz gözəlliyin birbaşa təmiz riyazi qanuna uyğun gəldiyi nadir haldır.”Düşən damcılar bir nöqtədən çox kiçik dairəvi yamağı isladır və kalsium karbonat çöküntüləri kimi üst səviyyəni saxlayır. Kredit: Matej Lipar

Alimlər öz nəzəriyyələrini yoxlamaq üçün Sloveniyanın məşhur Postojna mağarasının stalaqmitləri üzərində rentgen tomoqrafiyasından istifadə ediblər. Lyublyana Universitetinin Tibb Mərkəzində aparılan skanlar təxmin edilən formalara heyranedici dəqiqliklə uyğun gəlirdi. Düz zirvədən sütunvari gövdəyə keçid kimi incə detallar belə tənliklər tərəfindən ələ keçirildi.

Sloveniya Elmlər və İncəsənət Akademiyasının Tədqiqat Mərkəzindən Matej Lipar əlavə edir: “Biz analitik həllərimizi real mağara nümunələri ilə müqayisə etdikdə, uyğunluq diqqətəlayiq oldu”. “Bu, təbii, qarışıq şəraitdə belə, əsas həndəsənin orada olduğunu göstərir.”

Tədqiqat həmçinin göstərir ki, iqlim elmi üçün formalaşdırmaq vacibdir . Stalaqmitlər, qədim yağış suları ilə yazılmış bir gündəliyi oxumaq kimi, daş təbəqələrin içərisində sıxışan karbon izotoplarının kimyəvi imzalarında incə dəyişikliklər vasitəsilə yağış və temperatur qeydlərini yenidən qurmaq üçün geniş istifadə olunur.

Yeni model, düz üstü stalagmitlərin bu izotop siqnallarını sütunvari və ya konusvari siqnallardan fərqli olaraq qeyd etdiyini ortaya qoyur – bu, paleoiqlim qeydlərinin necə şərh edildiyini dəqiqləşdirə bilər.

Florida Universitetindən Entoni Ladd izah edir: “Stalaqmitlər təbii iqlim arxivləridir, lakin biz indi görürük ki, onların həndəsəsi izotopik rekordda öz izini buraxır”. “Bu effekti tanımaq bizə keçmiş iqlimlər haqqında daha etibarlı məlumat əldə etməyə imkan verəcək.”

Stalaqmitlər yalnız daş maraqları deyil; onlar fizikanın, kimyanın və geologiyanın qovuşduğu təbii laboratoriyalardır və indi riyaziyyatla onların formaları minilliklər boyu damcı su ilə yazılmış kod kimi oxuna bilər.

Daha çox məlumat: Szymczak, Piotr et al, Shapes of ideal stalagmites, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2513263122 . doi.org/10.1073/pnas.2513263122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Florida Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir