Ученые впервые обнаружили скрытые вихри в почве и снеге, влияющие на сход лавин и оползней

Оборудование DynamiX, используемое для обнаружения скрытого движения в материалах. Автор: Андрес-Фелипе Эскобар-Ринкон

Международная команда исследователей из Сиднейского университета впервые экспериментально подтвердила существование скрытых вихревых движений в сыпучих материалах, таких как почва и снег. Это явление, известное как «вторичный поток», может влиять на динамику оползней и снежных лавин.

Ученые использовали уникальную рентгеновскую установку DynamiX, которую разрабатывали в течение пяти лет. Эта система с тремя перпендикулярными рентгеновскими трубками и детекторами позволяет в реальном времени наблюдать трехмерное движение частиц внутри сыпучих материалов.

В эксперименте исследователи направляли поток стеклянных шариков на стену с помощью конвейерной ленты и наблюдали образование сложных трехмерных вихрей под поверхностью материала.

«Существование вторичного потока было давней теорией в гранулярной физике, но оно никогда не подтверждалось в 3D и в реальном времени. Обнаружение этого явления откроет новые возможности для промышленности и исследований», — заявил профессор Итаи Эйнав, старший исследователь проекта.

Полученные результаты могут найти применение в различных областях — от строительства и проектирования защитных сооружений до управления процессами заполнения и разгрузки силосов в сельском хозяйстве. Понимание механизмов вторичных потоков также поможет более точно предсказывать поведение оползней на Земле и Марсе.

Следующей задачей исследователей является определение происхождения вторичных потоков и разработка математических моделей, описывающих это явление.