यही कारण है कि दुनिया भर में नमक के फ्लैटों में ज्यामितीय पैटर्न इतने समान दिखते हैं

डेथ वैली से चिली से लेकर ईरान तक, पूरी दुनिया में प्लेआस में समान आकार के नमक के आकार के बहुभुज - और भूमिगत द्रव प्रवाह लंबे समय से चली आ रही पहेली को सुलझाने की कुंजी हो सकते हैं।

ज्यामितीय आकार जैसे कि पेंटागन और हेक्सागोन अनायास भूगर्भिक सेटिंग्स की एक विस्तृत श्रृंखला में बनते हैं। सूखी मिट्टी, बर्फ और चट्टान अक्सर बहुभुजों में टूट जाते हैं, लेकिन ये पैटर्न आकार में नाटकीय रूप से भिन्न होते हैं।

तो सभी प्लाया इतने लगातार समान क्यों हैं? उत्तर भूमिगत है, भौतिक विज्ञानी जना लैसर और उनके सहयोगियों ने 24 फरवरी को फिजिकल रिव्यू एक्स में प्रस्तावित किया। परिष्कृत गणितीय मॉडल, कंप्यूटर सिमुलेशन और कैलिफोर्निया में ओवेन्स लेक में किए गए प्रयोगों के साथ, टीम ने सतह पर जो कुछ देखा, उससे जुड़ा।

ऑस्ट्रिया में ग्राज़ यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के लैसर कहते हैं, "तरल प्रवाह और संवहन भूमिगत विशिष्ट रूप से समझाने में सक्षम हैं कि पैटर्न क्यों बनते हैं।"

नमकीन बहुभुजों की सार्वभौमिकता को समझाने के लिए यह 3-डी दृष्टिकोण महत्वपूर्ण था।

नमक के फ्लैट उन जगहों पर बनते हैं जहाँ वर्षा कम होती है और बहुत अधिक वाष्पीकरण होता है (SN: 12/5/07)। सतह तक रिसने वाला भूजल वाष्पित हो जाता है, जिससे नमक और अन्य खनिजों की परत पानी में घुल जाती है। सबसे हड़ताली, इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप केंद्रित नमक की कम लकीरें होती हैं जो प्लाया को बहुभुजों में विभाजित करती हैं: ज्यादातर पेंटागन और अन्य ज्यामितीय आकृतियों के साथ हेक्सागोन।

नमक का प्रकार एक प्लाया से दूसरे प्लाया में भिन्न होता है। टेबल नमक, या सोडियम क्लोराइड, कुछ नाटकों में हावी है, लेकिन अन्य में सल्फाइट लवण अधिक होते हैं। और नमक की पपड़ी की मोटाई कुछ मिलीमीटर से लेकर कई मीटर तक होती है। ऐसा प्रतीत होता है कि नाटकों के पैटर्न का वर्णन करने के पिछले प्रयास विफल क्यों हुए।

चाहे परत मीटर- या मिलीमीटर-मोटी हो, नमक के पैन में बहुभुज होते हैं जो 1 से 2 मीटर के होते हैं। क्रैकिंग, विस्तार और अन्य घटनाओं पर आधारित पिछले मॉडल जो वर्णन करते हैं कि कैसे मिट्टी और चट्टान फ्रैक्चर इसके बजाय पॉलीगॉन का उत्पादन करते हैं जो क्रस्ट मोटाई के अनुसार भिन्न होते हैं।

चूंकि भूजल सतह से वाष्पित हो जाता है, यह शेष भूजल में नमक को केंद्रित करता है। वह खारा पानी, जो अब सघन और भारी है, डूब जाता है, अन्य कम घने पानी को ऊपर की ओर धकेलता है। लैसर और सहकर्मियों ने दिखाया कि समय के साथ, संचलन, जिसे संवहन के रूप में जाना जाता है, खारे पानी के अवरोही पंखों को ऊर्ध्वाधर चादरों के एक नेटवर्क में धकेल देता है। इन चादरों के ऊपर की सतह पर अधिक नमक जमा हो जाता है, इसलिए वहां मोटी नमक की लकीरें विकसित हो जाती हैं। बीच में नमक की पतली परतें बनती हैं, जहां कम नमकीन पानी ऊपर उठता है, अनायास ही दुनिया भर के प्लेआस द्वारा साझा किए जाने वाले विशिष्ट बहुभुज बन जाते हैं।

कंप्यूटर सिमुलेशन से ली गई तस्वीर, जिसमें उच्च-लवणता वाले भूजल को बैंगनी रंग में दिखाया गया है और बताया गया है कि यह लाल सतह पर हेक्सागोनल आकार में कैसे बनता है।

नमक के फ्लैटों की सतह के नीचे द्रव गतिकी के कंप्यूटर सिमुलेशन प्रदर्शित करते हैं कि कैसे उच्च-लवणता वाले भूजल (बैंगनी प्लम) के डूबने से सतह पर विशिष्ट बहुभुज बनते हैं (लाल उच्चतम X वाले क्षेत्र हैं)

शोधकर्ताओं ने जिन समीकरणों का इस्तेमाल किया, वे भूजल की सापेक्ष लवणता, द्रव के भीतर दबाव और पानी के प्रवाह की गति का वर्णन करते हैं। कंप्यूटर सिमुलेशन जिसने 3-डी समस्या की पूरी जटिलता को बिना नमक की पपड़ी या बहुभुज के साथ शुरू किया और कुछ ऐसा बनाया जो वास्तविक नाटकों की तरह दिखता है।

स्पैनिश नेशनल रिसर्च काउंसिल के भौतिक विज्ञानी जुलाईन कार्टराइट कहते हैं, "यह द्रव गतिशील मॉडल एक मॉडल की तुलना में बहुत अधिक समझ में आता है जो सतह के नीचे क्या हो रहा है, इसकी उपेक्षा करता है।"

ओवेन्स लेक में टेस्ट ने टीम को मॉडल को सत्यापित और परिष्कृत करने में मदद की। लैसर कहते हैं, "भौतिकी कंप्यूटर के सामने बैठने से कहीं अधिक है," और मैं कुछ ऐसा करना चाहता था जिसमें प्रयोग शामिल हों।

1920 के दशक में झील सूख गई क्योंकि पानी को लॉस एंजिल्स की ओर मोड़ दिया गया। शेष नमक के फ्लैट पर जमा खनिजों में आर्सेनिक की बड़ी प्राकृतिक सांद्रता शामिल है, जो हवा से उड़ने वाली धूल से उड़ जाती है - गंभीर स्वास्थ्य खतरे पैदा करती है। अन्य उपचारात्मक प्रयासों के बीच, अधिक स्थिर नमक क्रस्ट (एसएन: 11/28/01) बनाने की कोशिश करने के लिए झील के तल पर नमकीन डाला गया है। उस मानवीय हस्तक्षेप ने शोधकर्ताओं को नियंत्रित तरीके से अपने विचारों का परीक्षण करने का अवसर दिया।

"पूरा क्षेत्र नष्ट हो गया है," लैसर कहते हैं, "लेकिन हमारे लिए यह एकदम सही शोध वातावरण था।"