砂丘の歌は、砂なだれによって引き起こされます。砂丘の層はこれらの音をさらに増幅し、不吉なハムとして私たちに届きます.
「この砂漠に関連する驚くべきことがあります。それは、旅行者が夜に移動していて、そのうちの 1 人が遅れをとる機会があるとき、彼は精霊が話しているのを聞くということです.
昼間でも精霊の話し声が聞こえる。また、さまざまな楽器の音を聞くこともあれば、ドラムの音を聞くこともよくあります。したがって、この旅をする際には、旅行者が一緒にいるのが通例です。」
– マルコ ポーロ (マルコ ポーロの旅)
砂漠は常に不気味で奇妙な場所と考えられてきましたが、このマルコ ポーロの 13 世紀の旅行記からの抜粋は、その謎めいた伝統に追加されます。ポロ以外にも、チャールズ ダーウィンやバーバーを含む多くの探検家が、砂漠でハミング スピリットや不吉な詠唱を聞いたと報告しています。今日でも、世界中のいくつかの砂漠で音符に似た旋律が聞こえますが、伝説とは異なり、これらの音は不気味な霊によって引き起こされたものではありません.
乾燥した砂漠の神秘的な歌手は砂丘です
しかし、砂丘が歌う理由は何ですか?
長い間、人々は歌う砂丘を「風に違いない」と言って肩をすくめてきましたが、音の秘密はそれほど単純ではありません。
砂丘
砂丘は、風に運ばれた砂が大量に積み重なることで形成されます。杭の形状によって、砂丘にはさまざまな種類があります。それらは、三日月形のバルカン砂丘から、線形、放物線、ドーム、および星型の砂丘にまで及びます。
特定の砂丘では、「歌っている」、「ハミングしている」、または「ブームになっている」と定義される明確な低周波のランブルが発生します。それらを特別なものにしているのは、これらの音がチェロの音符や航空機のドローン音に似ていることです。これらの歌は数分間続くことがあり、最大 10 km 離れた場所でも聞くことができます。
バルカンは地球上で最も一般的な砂丘であり、最も一般的に「歌う」砂丘です。 (写真提供:Anne97432/Wikimedia commons)
砂丘はどのように歌うのですか?
歌う砂丘の背後にある科学は、過去数十年にわたって激しい議論の対象となってきました.砂の歌を風の性質、粒子のサイズ、砂漠の風景、砂丘の構造と関連付ける理論は数多くありますが、それらのほとんどは、砂丘に関連するすべての質問を説明できません。
活況を呈する要因は何ですか？どうしてそんなに遠くまで聞こえるの？音が音符に似ているのはなぜですか？では、なぜすべての砂丘が歌わないのでしょうか?
ゴビ砂漠の歌う砂丘 (写真提供:Anton Petrus/Shutterstock)
すべての砂丘が歌わないのはなぜですか?
すべての砂丘が歌が上手というわけではありません。砂丘がこれらのうねる音を出すには、特定の条件を満たす必要があります。
- まず、砂は極度に乾いている必要があります 、砂漠で達成するのは非常に簡単です。ただし、ほんのわずかな水分や湿気でも、砂丘がくぐもる可能性があります。
- 砂の粒子は均一なサイズでなければなりません （平均直径200μm）。この条件は風によって満たされます。風は常に特定のサイズ範囲内の粒子を持ち上げる傾向があり、砂のふるいとして機能します。
- 砂の粒子は 球形 でなければなりません そしてスムーズ . 石英砂 丸みを帯びた磨かれた構造で知られているため、大量の石英を含む砂丘で主にブーミングが観察されています.
石英砂 (写真提供:Dr. Norbert Lange/Shutterstock)
砂丘が歌う理由
砂丘は安定した構造物ではありません。それらは、厚さ約 1 ～ 2 m のゆるい砂の層が上にある、密集した砂の堅固な内層で構成されています。
典型的な砂丘は、特定の高さと勾配までしか上昇できません。その限界を超えると、砂が砂丘を滑り落ち始め、雪崩が発生します。これらの雪崩は、砂丘の自然な盛り上がりを引き起こします。
砂丘雪崩が下り坂を移動 (写真提供:Rygel, M.C./Wikimedia commons)
時には、砂丘の斜面を滑り降りることでそれらを誘発することもできます.
しかし、滑る砂はどのようにして音楽的なハム音を生み出すのでしょうか?それを理解するために、バイオリンやチェロにたとえて考えてみましょう。いくつかの弦をこすることで、どのように音楽が生まれますか?エネルギーの相互変換を通じて。
バイオリンの弓を弦の上で滑らせると、弓からの摩擦によって弦が振動します。つまり、摩擦エネルギーが振動エネルギーに変換されます。このエネルギーはバイオリンの木製ボディに伝達されます。
木製のボディ内には空洞があり、共振によって振動から特定の周波数を高めます。したがって、特定の周波数の音波がキャビティ内で蓄積および増幅されます。最後に、音波は木製のボディによって空中に伝達され、波が耳に届くと音楽として聞こえます。
砂丘でも同様のことが起こりますが、はるかに大規模です。
歌う砂丘の科学
雪崩が発生すると、均一な大きさの砂粒が互いにこすれ合います。この穀物の剪断 バイオリンの弓に似た摩擦エネルギーを生み出します。また、砂が高いところから滑り落ちると、砂の位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、追加のエネルギー源としても機能します。
雪崩からのエネルギーはさらに多くの砂粒子を振動させるため、摩擦エネルギーと運動エネルギーは砂の中で振動エネルギーに変換されます。これにより、「げっぷ」 と呼ばれる短いパルス音が発生します。 .
砂をせん断するとげっぷが発生します (写真提供:Ivan Sommer/Shutterstock)
映画デューンで「ドラムサンド」について言及したことを思い出してください ?ポールが誤って太鼓の砂を踏むと、砂が足の音を増幅し、サンドワームを引き寄せます。アラキスの太鼓の砂のように、私たちの歌う砂丘は雪崩の短いげっぷを大きくて長いハム音に変えます。
導波管理論
ウェーブガイド は、その名の通り、波動を導くものです。小さい頃、ボール紙のチューブを使って友達の耳に話しかけると、自分の声が大きくなり、良くなることに気付いたでしょう。これは導波管の典型的な例です。音波が外部環境に逃げるのを防ぎ、内部反射によって増幅します。
導波管の厚さは、主に増幅する周波数を決定します。導波管が狭すぎると、音を伝播できません。
カタールの歌う砂丘。鳴く砂丘は、世界中の約 35 か所で確認されています。 (写真提供:Danila SLSK Photography/Shutterstock)
Nathalie Vriend と ML Hunt による導波路理論によると、緩い層 大気と砂丘の堅固な地下層の間に挟まれた砂の層は、地震導波管として機能します。
緩い砂の層の空洞 (バイオリンの空洞のような) は、げっぷの放出から特定の周波数を励起し、その結果、明確なロールを設定および開始します。
ソリッド サブレイヤー 砂丘の波を反射し、それらの散逸を防ぎます。このように、音は砂の中で大規模に増幅され、最終的に「歌」として大気中に出ていきます。
結論
このように、剪断された砂が音を誘発し、「導波管」が周波数を設定し、硬いサブレイヤーが信号を増幅し、最後に、砂丘の表面がスピーカーのように歌を大気中に放出します.
この理論は、それぞれの砂丘が発する音が異なる理由と、すべての砂丘が鳴らない理由も説明しています。
砂層の厚さによって、増幅される周波数が異なり、厚さによっては周波数が高くなりません。砂丘の歌は通常、70 ～ 105 Hz の周波数範囲内で発生します。
同様に、湿った砂は圧縮され、砂丘の層を変化させるため、砂は乾燥している必要があります。また、均一で球状の粒子が存在するため、せん断が向上します。
したがって、これまでに提示されたすべての理論の中で、導波路理論は、現象の背後にある科学に最も近いものを提供するものです.
歌う砂丘は本質的に、自然が作り出して演奏する巨大な楽器です。砂漠に響き渡る歌声は、芸術家や科学者にインスピレーションを与えてきました。ゴロゴロと鳴る砂丘を聞くと、孤独な砂漠に出没し、心を揺さぶられることでしょう... 古代の旅人がこの神秘的なハムに惑わされたのも不思議ではありません.
