Bij Racetrack Playa worden deze sporen al sinds begin 1900 bestudeerd, maar toch werd de oorsprong van de beweging van de stenen niet bevestigd en bleef het onderwerp van onderzoek waarvoor verschillende hypotheses bestonden. Vanaf augustus 2014 zijn er echter timelapse videobeelden van bewegende stenen gepubliceerd, waarop te zien is dat de stenen met hoge windsnelheden bewegen binnen de stroming van dunne, smeltende ijskappen. De wetenschappers hebben daarmee de oorzaak van de bewegende stenen geïdentificeerd als ice shove.
Vroeg onderzoekEdit
Het eerste gedocumenteerde verslag van het glijdende rotsfenomeen dateert uit 1915, toen een goudzoeker genaamd Joseph Crook uit Fallon, Nevada, de Racetrack Playa site bezocht. In de daaropvolgende jaren wekte de Racetrack de belangstelling van geologen Jim McAllister en Allen Agnew, die in 1948 het gesteente van het gebied in kaart brachten en het vroegste verslag over de glijdende rotsen publiceerden in een Geologic Society of America Bulletin. Hun publikatie gaf een korte beschrijving van de playa furrows en scrapers, verklarend dat er geen exacte metingen waren gedaan en suggererend dat de furrows de overblijfselen waren van scrapers voortgestuwd door sterke windvlagen – zoals de veranderlijke winden die dust-devils voortbrengen – over een modderige playa bodem. De controverse over de oorsprong van de voorgeulen heeft ertoe geleid dat men op zoek is gegaan naar het voorkomen van soortgelijke verschijnselen op andere plaatsen. Zo’n plaats werd gevonden bij Little Bonnie Claire Playa in Nye County, Nevada, en ook daar werd het verschijnsel bestudeerd.
Natuurkundigen van de National Park Service schreven later gedetailleerdere beschrijvingen en Life magazine publiceerde een set foto’s van de Racetrack. In 1952 nam een National Park Service Ranger, Louis G. Kirk, gedetailleerde waarnemingen op van de lengte, breedte en algemene loop van de ploegvoren. Hij wilde alleen maar het bewijs van het fenomeen van bewegende stenen onderzoeken en vastleggen, niet hypothetiseren of een uitgebreid wetenschappelijk rapport opstellen. Speculaties over hoe de stenen bewegen begonnen in deze tijd. Verschillende en soms idiosyncratische mogelijke verklaringen zijn in de loop der jaren naar voren gebracht, variërend van bovennatuurlijk tot zeer complex. De meeste hypotheses van geïnteresseerde geologen gaan ervan uit dat sterke winden, wanneer de modder nat is, althans gedeeltelijk verantwoordelijk zijn. Sommige stenen wegen evenveel als een mens, wat volgens sommige onderzoekers, zoals de geoloog George M. Stanley, die in 1955 een artikel over dit onderwerp publiceerde, te zwaar is voor de winden in het gebied om ze te verplaatsen. Na het uitgebreid in kaart brengen van de sporen en onderzoek naar de rotatie van de sporen in relatie tot de rotatie van ijsschotsen, hield Stanley vol dat ijskappen rond de stenen ofwel helpen om de wind op te vangen ofwel dat ijsschotsen de beweging van de stenen in gang zetten.
Vorderingen in de jaren 70Edit
Bob Sharp en Dwight Carey begonnen in mei 1972 met een programma om de beweging van de Racetrack-stenen in de gaten te houden. Uiteindelijk werden 30 stenen met verse sporen van een label voorzien en werden palen gebruikt om hun locaties te markeren. Elke steen kreeg een naam en veranderingen in de posities van de stenen werden over een periode van zeven jaar bijgehouden. Sharp en Carey testten ook de ijsschotsen-hypothese door geselecteerde stenen in een kraal te plaatsen. Een omheining met een diameter van 1,7 m werd gemaakt rond een 8 cm brede, 0,45 kg zware spoorvormende steen met zeven wapeningsstaven die op een afstand van 64 tot 76 cm van elkaar werden geplaatst. Als een ijslaag rond de stenen de windvang zou vergroten of de stenen zou helpen verplaatsen door ze mee te slepen in ijsschotsen, dan zou de wapening de beweging op zijn minst moeten vertragen en afbuigen. Geen van beide bleek te gebeuren; de steen miste ternauwernood een betonijzer toen hij in de eerste winter 8,5 m naar het noordwesten uit de kraal werd verplaatst. Twee zwaardere stenen werden op hetzelfde moment in de kraal geplaatst; één bewoog vijf jaar later in dezelfde richting als de eerste, maar zijn metgezel bewoog niet tijdens de onderzoeksperiode. Dit wees erop dat als ijs een rol speelde bij de verplaatsing van stenen, de ijskragen rond stenen klein moeten zijn.
Tien van de aanvankelijke 30 stenen verplaatsten zich in de eerste winter, waarbij Mary Ann (steen A) de langste afstand aflegde (65 m). In twee van de volgende zes gecontroleerde winters werden ook meerdere stenen verplaatst. In de zomer werden geen stenen verplaatst, en in sommige winters werden geen of slechts enkele stenen verplaatst. Uiteindelijk bewogen op twee na alle gecontroleerde stenen tijdens de zevenjarige studie. Met een diameter van 6,4 cm (2,5 inch) was Nancy (steen H) de kleinste gecontroleerde steen. Zij bewoog ook de langste cumulatieve afstand, 260 m, en de grootste enkele winterbeweging, 201 m. De grootste steen die werd verplaatst was 36 kg.
Karen (steen J) is een blok dolomiet van 74 bij 48 bij 51 cm en weegt naar schatting 320 kg. Karen bewoog niet tijdens de bewakingsperiode. Het is mogelijk dat de steen zijn 170 m lange, rechte en oude spoor heeft gecreëerd door het momentum van zijn val op de natte playa. Karen verdween echter ergens vóór mei 1994, mogelijk tijdens de ongewoon natte winter van 1992-1993. Verwijdering met kunstmatige middelen wordt onwaarschijnlijk geacht wegens het gebrek aan schade aan de playa die een vrachtwagen en lier zouden hebben veroorzaakt. Een mogelijke waarneming van Karen werd gedaan in 1994, 1⁄2 mi (800 m) van de playa. Karen werd in 1996 herontdekt door de geologe Paula Messina uit San José.
Voortgezet onderzoek in de jaren 1990Edit
Professor John Reid leidde zes onderzoeksstudenten van Hampshire College en de University of Massachusetts Amherst in een vervolgstudie in 1995. Zij vonden zeer congruente sporen van stenen die bewogen in de late jaren 1980 en tijdens de winter van 1992-93. Van ten minste enkele stenen kon zonder gerede twijfel worden aangetoond dat zij waren verplaatst in ijsschotsen die tot 800 m breed konden zijn. Het fysieke bewijs bestond onder andere uit stukken gelijnde gebieden die alleen konden zijn ontstaan door het verplaatsen van dunne ijsschotsen. Bijgevolg wordt aangenomen dat zowel wind alleen als wind in combinatie met ijsschotsen de drijvende krachten zijn.
Fysici Bacon e.a., die het fenomeen in 1996 bestudeerden op basis van studies in Owens Dry Lake Playa, ontdekten dat winden die op playa-oppervlakken waaien, kunnen worden samengedrukt en geïntensiveerd vanwege de gladde, vlakke oppervlakken van een playa. Zij ontdekten ook dat de grenslagen (het gebied net boven de grond waar de winden langzamer waaien door de grondweerstand) op deze oppervlakken zo laag kunnen zijn als 5 cm. Het gevolg is dat stenen van slechts enkele centimeters hoog de volle kracht voelen van de omgevingswinden en hun windvlagen, die bij winterstormen kunnen oplopen tot 140 km/uur. Dergelijke rukwinden worden verondersteld de initiërende kracht te zijn, terwijl momentum en aanhoudende winden de stenen in beweging houden, mogelijk zo snel als een matige loop.
Wind en ijs zijn beide de favoriete hypothese voor deze glijdende stenen. Don J. Easterbrook vermeldt in “Surface Processes and Landforms” dat het ontbreken van parallelle paden tussen sommige rotspaden veroorzaakt zou kunnen zijn door degenererende ijsschotsen waardoor alternatieve routes ontstaan. Hoewel het ijs in kleinere blokken uiteenvalt, is het nog steeds nodig voor de rotsen om te glijden.
21e-eeuwse ontwikkelingenEdit
Verder begrip van de geologische processen die in Racetrack Playa aan het werk zijn, gaat hand in hand met technologische ontwikkeling. In 2009 maakte de ontwikkeling van goedkope time-lapse digitale camera’s het mogelijk om voorbijgaande meteorologische verschijnselen vast te leggen, waaronder stofduivels en overstromingen van playa’s. Deze camera’s waren gericht op het vastleggen van verschillende stadia van de eerder genoemde verschijnselen, hoewel er discussie ontstond over de glijdende stenen. De ontwikkelaars van de fotografische technologie beschreven de moeilijkheid om de sluipende stenen van de Racetrack vast te leggen, aangezien de bewegingen slechts ongeveer om de drie jaar voorkomen, en zij geloofden dat ze ongeveer 10 seconden duurden. Hun volgende ontdekte vooruitgang was door de wind getriggerde beeldvorming, waardoor de tien miljoen seconden van niet-doorgangstijd die zij moesten schiften, enorm werden gereduceerd.
Er werd verondersteld dat kleine vlotten van ijs zich rond de rotsen vormen en de rotsen drijvend van de zachte bedding afkomen, waardoor de reactie- en wrijvingskrachten op de bedding worden gereduceerd. Aangezien dit effect afhangt van de vermindering van de wrijving, en niet van de vergroting van de windweerstand, behoeven deze ijsschotsen geen bijzonder groot oppervlak te hebben als het ijs voldoende dik is, aangezien de minimale wrijving het mogelijk maakt dat de rotsen worden verplaatst door willekeurig lichte winden.
Versterking van de “ijsvlotten” theorie, wees een onderzoek uit dat de paden smaller werden, dat er intermitterende veersystemen voorkwamen, en dat er geen rotsen aan het eind van de paden waren. De studie identificeerde het bergachtige gebied dat water afvoert naar de Racetrack Playa, terwijl ijs het intermitterende meer bedekte. Dit suggereert dat dit water de ijsbergen met ingebedde rotsen optilt totdat de wrijving met de bodem van de playa voldoende is afgenomen om ze door windkrachten te verplaatsen en de waargenomen sporen te veroorzaken. De studie brengt ook in kaart en analyseert het effect van een kunstmatige greppel die bedoeld is om te voorkomen dat bezoekers op de playa rijden en zij beweren dat deze kan interfereren met het glijdende rotsfenomeen.
UitlegEdit
Nieuwsartikelen meldden dat het mysterie was opgelost toen onderzoekers rotsbewegingen observeerden met behulp van GPS en time-lapse fotografie. Het onderzoeksteam zag en documenteerde rotsbewegingen op 20 december 2013, waarbij meer dan 60 rotsen betrokken waren, waarbij sommige rotsen tussen december 2013 en januari 2014 tot 224 m bewogen in meerdere bewegingsgebeurtenissen. Deze observaties spraken eerdere hypotheses tegen van winden of dik ijs dat rotsen van het oppervlak drijft. In plaats daarvan bewegen de rotsen wanneer grote ijsplaten van enkele millimeters dik, drijvend in een efemere wintervijver, tijdens zonnige dagen beginnen op te breken. Deze dunne drijvende ijsplaten, bevroren tijdens koude winternachten, worden aangedreven door lichte winden en schuiven rotsen op met een snelheid tot 5 m/min (0,3 km/u). Sommige GPS-gemeten verplaatsingen duurden tot 16 minuten, en een aantal stenen verplaatste zich meer dan vijf keer tijdens het bestaan van de playa vijver in de winter van 2013-14.