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Häusliche Dünen: Das Muster des Monats, 02/2018

Muster des Monats 2/2018; (c) Stephan Matthiesen

Was ist das? Es ist ein häusliches Experiment, das man sehr leicht nachmachen kann...

Man braucht dazu nur einer Weile lang der Versuchung zu widerstehen, hinter einer Tür regelmäßig Staub zu saugen, und bald erhält man dieses hübsche Muster:

Muster des Monats 2/2018; (c) Stephan Matthiesen

Die Türangel ist rechts oben, sodass die meist offen stehende Tür gerade die staubige Raumecke in der linken oberen Hälfte des Bildes abtrennt; der staubfreie rechte untere Bereich liegt vor der Tür, dort geht man hindurch. Das Licht fällt hier von unten ein.

Es haben sich rückenartige Staubstrukturen gebildet:

Muster des Monats 2/2018; (c) Stephan Matthiesen

Das ist ungewöhnlich, denn meistens legt sich an ruhigen Stellen einfach eine durchgehende, unstrukturierte Staubschicht ab. Warum entstehen in diesem Fall solche Strukturen?

Hier dürfte wohl der leichte Lufthauch eine wichtige Rolle spielen, der jedesmal entsteht, wenn man durch die Tür hinein- oder hinausgeht. Leider habe ich für genauere Experimente gerade keine Zeit, aber ich nehme folgendes an: Da die Tür üblicherweise offen steht, erreicht den staubigen Bereich hinter der Tür nur ein leichter Hauch, der durch den Spalt unter der Tür weht. Er weht nur kurz und sporadisch und ist nicht stark genug, um den Staub wieder aufzuwirbeln, aber doch stark genug, um ihn ein wenig zu bewegen.

Wenn sich nun erst einmal leichte Unebenheiten in der Staubschicht gebildet haben, dann bilden diese ein Hindernis für andere Staubkörner, die darüber geweht werden. Bald häuft sich an bestehenden Unebenheiten also immer mehr Staub an, sodass sie von selbst wachsen. Das ist ganz ähnlich wie der Vorgang, der in Wüsten den Sand zu langgestreckten Dünen anhäuft.

Staub ist ein wenig klebrig, sodass die Körnchen etwas aneinander haften. Die leichten Luftstöße dürften dann auch nicht nur die einzelnen Staubkörner bewegen, sondern auch die Staubballen selbst ein wenig hin und her rollen. Mit der Zeit nehmen sie also Rollenform an, wie Brezelteig, den man mit der Hand ausrollt. Man würde daher auch erwarten, dass die Staubrollen grob rechtwinklig zur Windrichtung ausgerichtet sind; dass sie hier ein Netz anstelle von parallelen Linien bilden, zeigt, dass das Strümungsmuster hinter der Tür wohl nicht so konstant ist, je nachdem, wie man sich im Zimmer bewegt oder etwa das Fenster öffnet.

In einzelnen Fällen bilden sich diese Staubrollen um vorhandene Strukturen, etwa hier um einen Faden (praktischerweise einen roten Faden, den man schön sieht):

Muster des Monats 2/2018; (c) Stephan Matthiesen

Doch die meisten "Staubdünen" enthalten keine solchen externen Formgeber, sondern sind offenbar durch Selbstorganisation entstanden.

 

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