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Monatsrätsel

Rätselfoto des Monats September 2018

sandsturmschatten_rvWas ist zu sehen, und wie kommt es zustande?

 


Erklärung des Rätsel des Monats August 2018

Frage: Wie kommt es zu dieser Struktur 

Antwort: Die Natur zeigt Ähnlichkeiten in den verschiedensten Bereichen. Trockenrisse, die im Schlamm einer austrocknenden Pfütze auftreten, polygonale Konvektionszellen, die auf dem Milchkaffee oder heißen Kakao Aufschluss über Flüssigkeitsbewegungen geben, brüchige Farbanstriche, in polygonalen Säulen erstarrende Lava… kommt diese morphologische Prinzip der Aufteilung und Abgrenzung zum Ausdruck.
Im vorliegenden Beispiel haben wir es mit einem Ausschnitt aus der Oberfläche des Elefantenfußbaums (bot. Beaucarnea stricta) (rechtes Foto) zu tun. Auffallend ist der stark verdickte Stamm (genauer: Caudex), der große Mengen Flüssigkeit speichern kann und auf diese Weise die Pflanze auch über längere Trockenphasen hinweghilft.
Wie bei anderen Bäumen auch kann die äußerste Schicht des Stamms mangels Zellteilung das Dickenwachstum nicht ausgleichen und reißt auf. Die entstehende Rissstruktur ist das Ergebnis mehr oder weniger gleichmäßig nach allen Seiten ziehenden mechanischen Kräften. Dabei spielt die Minimierung der für die Rissbildung nötigen Energie eine wichtige Rolle. Sie ist umso kleiner je kürzer die Risse sind.
Wenn durch eine zufällige Schwachstelle ein primärer Riss entsteht, kommt es zu einer Entlastung der Spannung senkrecht zum Riss. Es bleibt aber eine Spannung parallel zum primären Riss, sodass es zu einem sekundären Riss kommt, der senkrecht auf den primären Riss zuläuft. Auf diese Weise zerfällt die Oberflächenschicht schließlich in ein System voneinander isolierter Inseln mit vielen rechten Winkeln. Der Verlauf der auf diesen Inseln entstehenden Risse ist nicht mehr so eindeutig. Einerseits erfordert die Rissbildung mechanische Energie erfordert, wie jeder weiß, der etwas zerreißt. Andererseits ist die Natur bestrebt, soviel Energie wie unter den gegebenen Bedingungen möglich, an die Umgebung abzugeben. Unter diesen Randbedingungen geht die Rissbildung unter möglichst minimalem Aufwand mechanischer Energie vonstatten. Daraus folgt, dass das die Oberfläche aufteilende Rissnetzwerk so kurz wie möglich wird. Am kürzesten wäre es, wenn hexagonale Zellen entstünden. Da in der Realität im Allgemeinen keine idealen Verhältnisse vorherrschen, passiert das Zweitbeste: die Oberfläche wird durch eine polygonales Rissmuster strukturiert, in dem hexagonale Bereiche nur mehr oder weniger stark vertreten sind.

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Diskussionen

15 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats September 2018

  1. Danke für die feine Erlärung zum Vormonat!

    Ein Raum, durch eine Glasscheibe fotografiert. Der Schatten des Fotografen fällt in diesen Raum. Er wairf durch eine fast horizontal stehende Sonne hinter ihm reingeworfen.
    Nur ein Versuch, Joachim 🙂

    Verfasst von kopfundgestalt | 1. September 2018, 00:14
  2. Schatten, klar. Tiefstehende Sonne. Dann verließen mich die Einfälle. Mir fällt nur auf, dass die vordere querlaufende Schattenlinie scharfkantig ist, die hintere aber gewellt. dazwischen liegt eine etwas hellere Zone, ebenfalls glatt geschnitten und mit diagonal laufenden sehr leichten unregelmäßigen Lichtmustern.

    danke für die Auflösung des Elefantenbaums, die gut erklärt, warum es in verschiedenen Lebensbereichen ähnliche Strukturen gibt.

    Verfasst von gkazakou | 1. September 2018, 11:32
    • Das ist eine sehr präzise Beschreibung. Fragt sich nur, was die graue Zone sein könnte.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 1. September 2018, 14:12
      • so ist es. Vielleicht der Schatten eines hoch liegenden oder halb transparenten Gebäudeteils, der an einer Seite scharf abgeschnitten ist und an der anderen wellig verläuft, weil der Schatten auf eine deformierende Oberfläche trifft – möglicherweise eine Wand? Erst dachte ich an den Schatten eines Baumes oder eines großen Blattes, kann dann aber die scharfe Kante nicht erklären.

        Verfasst von gkazakou | 1. September 2018, 14:59
      • Ich will nicht alles verraten, aber so viel sei gesagt. Der Schattengeber steht kurz vor dem scharfen Grat einer Sanddüne. Fraglich ist der Ursprung des Schattens im grauen Mittelbereich.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 2. September 2018, 16:26
      • ich glaube, es hat mit dem Dünenfoto zu tun, das du mal hier reingesetzt hast und über dessen scharfe Kante ich mich sehr wunderte…..Dennoch verstehe ich es noch nicht,weil der Schattengeber gar nicht geklickt ist.

        Verfasst von gkazakou | 2. September 2018, 17:47
      • Du erinnerst dich gut. Die beiden Fotos sind in der Tat sehr ähnlich, weil in beiden Fällen der Schatten in dem grauen Zwischenbereich das Problem sind. Allerdings ist der Ursprung grundverschieden. In diesem Fall – vielleicht verrate ich damit schon zu viel – steht die Sonne flacher…

        Verfasst von Joachim Schlichting | 2. September 2018, 20:57
  3. Ich sehe es so: Die erste untere Gerade ist die erste Dünenkante. Die nächste Gerade ist die zweite Dünenkannte.
    Der großflächige Schatten ist komplett von einer hinter Dir liegenden Düne. Die Sandbewegungen darauf gehören zu der hinter Dir liegenden Düne, denn sie gehen durch die zweite Gerade hindurch. Die Leeseite wäre ja noch weiter hinter der schattenwerfenden Düne – die kann ich gar nicht einsehen.

    Verfasst von kopfundgestalt | 2. September 2018, 14:02
  4. Bis zur Auflösung kann man ja das Buch von Antoine de Saint-Exupéry- Wind, Sand und Sterne – lesen?! Vielleicht weht einem dann die Lösung einfach so entgegen…..

    Verfasst von Malabar | 7. September 2018, 11:34

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