before this civilization emerged in North Africa: Dans la nature, les sphinx étaient sculptés avant l'émergence des anciens Égyptiens. Voici comment

Le Grand Sphinx de Gizeh aurait peut-être été sculpté par les vents du désert bien avant d'être touché par des mains humaines.

Des formations rocheuses mystérieuses appelées yardangs peuvent ressembler de manière étrange à des lions assis - à tel point que certains chercheurs pensent qu'un yardang semblable à un lion aurait eu l'honneur d'être sculpté plus tard en Sphinx par les anciens Égyptiens. Les ingrédients de base de ces formations rocheuses inhabituelles pourraient être assez simples, rapportent les chercheurs dans la Physical Review Fluids de novembre. Les scientifiques ont réussi à sculpter de petits yardangs en forme de sphinx à partir de boules d'argile dans un tunnel d'eau, à condition que deux conditions de base soient remplies : des vents dominants constants et une boule de départ contenant un mélange de parties facilement érodables et de parties plus résistantes.

"Ça vient complètement de nulle part", explique la géomorphologue Elena Favaro de l'Open University à Milton Keynes, en Angleterre, qui n'a pas participé à l'étude. Les scientifiques ne sont pas sûrs de la manière exacte dont les yardangs commencent à se former, mais ils apparaissent dans des régions désertiques où les vents usent la roche exposée en longues crêtes profilées tournées vers les vents dominants. L'étude, explique Favaro, est "une approche très inspirée du problème" de la formation des yardangs.

Curieux de savoir comment la nature produit des yardangs semblables à des sphinx, le mathématicien appliqué de l'Université de New York, Leif Ristroph, a décidé de poser la question dans son laboratoire. Lui et son équipe étudient comment les formes naturelles se développent et évoluent en comprimant des milliers d'années d'érosion dans des expériences qui durent quelques heures. Ils le font dans un tunnel d'eau, qui est généralement utilisé pour étudier l'écoulement des fluides autour d'objets rigides tels que les ailes.

"Ce que nous faisons, ce qui est un peu abusif pour cet appareil", explique Ristroph, c'est "mettre des choses comme un morceau de glace dedans et regarder comment ça change de forme" - ou, "dans ce cas, un morceau de boue".

L'équipe a soumis son tunnel d'eau à des centaines d'essais boueux. À chaque fois, ils ont commencé avec une pâte d'argile rigide, l'ont sculptée en une boule de départ, ont incorporé la boule avec des morceaux de plastique dur pour représenter des parties plus dures de la roche naturelle, et ont jeté les boules dans le tunnel d'eau pour les éroder sous un "vent" d'eau constant.

Leur installation a produit de manière fiable de mini-yardangs semblables à des sphinx. La forme initiale de la boule et le positionnement des morceaux de plastique dur n'avaient pas beaucoup d'importance, tant que les morceaux de plastique se trouvaient dans la moitié exposée au vent.

Pour visualiser le flux actuel autour des formes semblables à des sphinx sculptées dans de l'argile par l'eau, les chercheurs ont réalisé des répliques imprimées en 3D des formes qui en ont résulté et les ont recouvertes d'argile mélangée à un colorant fluorescent. Une de ces répliques est montrée ici de côté et du dessus. Les courants autour du mini-sphinx sont rendus plus visibles par des injections en amont de colorant de fluorescéine, ce qui crée des filaments lumineux qui tourbillonnent autour de l'objet.

Mais parce que les sphinx se dissolvaient rapidement, l'équipe a dû faire preuve de créativité pour prendre des photos des écoulements de fluide qui les sculptaient. Les chercheurs ont scanné leurs mini-yardangs et ont imprimé en 3D des modèles en plastique réutilisables des formes. Avant chaque expérience, ils ont revêtu les modèles en plastique d'un mince voile d'argile mélangée à un colorant fluorescent.

Dans le tunnel d'eau, l'argile lumineuse a permis aux chercheurs de tracer les courants tourbillonnants autour de la boule. Cela a révélé quelques motifs que l'équipe travaille actuellement à modéliser mathématiquement, y compris une "crinière" turbulente de tourbillons projetés depuis l'arrière de la tête du sphinx qui sculpte une colonne vertébrale inclinée, féline. La question de savoir si des boules de centimètres d'échelle dans l'eau disent quelque chose sur les rochers de la taille du paysage érodé par le vent est une question à laquelle Ristroph espère que la nouvelle étude pourra inciter les géomorphologues à répondre.