Пустинните пейзажи невинаги са безмълвни. При подходящи условия някои пясъчни дюни оживяват с неземна музика - дълбоки бумтежи, тътнежи или дори зловещо бучене. Това явление, известно като "пеещи пясъчни дюни", пленява изследователи и учени от векове. Но какво кара тези дюни да издават такива звуци?
По време на своите пътешествия през 13-ти век венецианският изследовател Марко Поло се сблъскал с пеещи пясъчни дюни, които приписал на зли пустинни духове, отбелязвайки, че те "понякога изпълват въздуха със звуци от всякакви музикални инструменти, както и от барабани и звън на оръжия."
Други сравняват звука, който се среща в поне 35 пустини от Калифорния и Африка до Китай и Катар, с жуженето на милиони пчели или дори с григориански песнопения.
Едно е сигурно - стенещите дюни са озадачавали не само пустинните изследователи и пътешественици, но и учените в продължение на много години. Чарлз Дарвин не успял да обясни произхода на звука, когато го чул в чилийската пустиня. Но днес сме по-близо до разгадаването на тази мистерия.
Водещата теория предполага връзка със свлачища. Когато сухите, фини песъчинки се срутват надолу по стръмните склонове от подветрената страна на дюна, те се сблъскват и вибрират, създавайки звукови вълни. Тази теория съответства на наблюденията, че пеещите дюни често са с форма на полумесец (бархани) с по-стръмни склонове, които улесняват свлачищата.
В експеримент от 2005 г., проведен в пустинята Сахара, професорът от Парижкия университет "Дени Дидро" Бруно Андреоти показва как специфичната форма и размер на една дюна действа като естествен усилвател или високоговорител, оформяйки вибрациите в нискочестотни бумтежи или бучения, които чуваме.
Андреоти използвал измервания на вибрациите на пясъка и въздуха, за да открие повърхностни вълни, движещи се със скорост около 40 метра в секунда, генерирани от свлачища на пясъчни дюни, подобно на огромен естествен бумбокс. Тези вълни произлизат от сблъсъци на песъчинки, които се случват приблизително 100 пъти в секунда, създавайки синхронизиран ритъм.
Полученият звук, с честота от 95 до 105 херца, наподобява този на барабан или нисколетящ самолет с витло. Този процес на обратна връзка точно предсказва максималната сила на явлението при 105 децибела, което кара песъчинките да вибрират от повърхността на дюната, сравнимо с нивото на шума от снегорин или максималното ниво на звука на лични аудиоустройства, включително много силни радиоапарати, стереоуредби и телевизори, или шумни заведения за забавление като нощни клубове и барове.
Мистерията обаче се задълбочава, когато се замислим, че не всички дюни пеят, дори при привидно идеални условия на скорост и посока на вятъра и състав на пясъка. Възможно е да има допълнителни фактори или специфични комбинации от фактори, необходими за възникването на явлението. Някои изследователи предполагат, че скрит слой от по-плътен, сух пясък под повърхностния слой може да играе роля в усилването или оформянето на звуковите вълни. Но как пеещите пясъчни дюни могат да издават няколко ноти едновременно?
За да разбере това, изследователски екип, ръководен от Симон Дагоа-Бои, провел сравнително изследване на две различни места: едно в югозападно Мароко в Сахара и друго близо до Ал-Асхара, крайбрежен град в югоизточен Оман.
Пясъците в Мароко постоянно издавали нота на 105 херца, наподобяваща сол-диез две октави под средното до, докато дюните в Оман произвеждали по-широк спектър от честоти, вариращи от 90 до 150 херца, обхващащи около девет ноти от фа-диез до ре. Забележително е, че пясъчните зрънца в Мароко били относително еднакви по размер, докато тези в Оман варирали значително.
За по-нататъшно изследване екипът изолирал зърна с различни размери и анализирал звуците, които те генерирали при движение във въздуха в лабораторна среда. Те заключили, че тоновете, издавани от пясъците, се влияят както от размера на зрънцата, така и от скоростта, с която те се движат във въздуха.
Въпреки този напредък, механизмът, чрез който движението на пясъчните зрънца произвежда последователни музикални ноти, остава неясен. Изследователите предполагат, че вибрациите се синхронизират, резонирайки на обща честота, което кара масата да вибрира равномерно. Тази колективна вибрация генерира хиляди малки движения, които се сливат, за да компресират околния въздух, подобно на действието на мембрана на високоговорител.
"Но защо се синхронизират помежду си? Това все още не е разрешено.", казва Дагоа-Бои. Мистерията остава, макар и наполовина обяснена.