只要有沙子和大气层，盛行的风就会把颗粒吹成起伏的形状，它们平静的重复令人赏心悦目。
某些沙波的波长在 30 厘米（近 12 英寸）和几米（约 30 英尺）之间，被称为巨型涟漪：它们的大小介于普通海滩波纹和沙丘之间，我们不仅在地球上看到过它们，甚至在其他星球上也看到过它们比如火星，因其而闻名沙尘暴席卷一切。
除了尺寸之外，这些中层波纹的一个关键特征是所涉及的颗粒尺寸——粗颗粒的表面覆盖着更细材料的内部。然而，这种颗粒的混合物永远不会相同，吹过沙子产生涟漪的风也不会相同。
现在，研究人员发现了巨型波纹的一个令人惊讶的数学特征：混合物中最粗颗粒的直径除以最小颗粒的直径总是等于一个相似的数字——这是几十年来研究中从未发现过的。
横风沙脊，火星上出现的一种巨型波纹。 （美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室/亚利桑那大学）
研究作者总结道，未来，这个数字可用于对不同类型的涟漪进行分类，以及哪些特定的谷物运输过程形成了它们。
研究人员在他们的论文中写道：“我们发现，颗粒尺度传输的特征信号被编码在与巨波纹共同演化的颗粒尺寸分布（GSD）中。”发表论文。
“我们对原始数据和文献数据的汇编牢固地证明了理论预测在广泛的地理位置和普遍环境条件下的准确性和稳健性。”
当风吹过沙子时，细颗粒激起粗颗粒就会产生巨大的涟漪。以不同的速度行进，粗颗粒聚集在波纹的波峰上，而细颗粒通常沉淀在波谷中。
研究人员对以色列、中国、纳米比亚、印度、约旦、南极洲和美国新墨西哥州的巨型波纹油田的样本进行了研究。根据观察结果添加了进一步分析以及在实验室风洞中。
“全面收集的陆地和外星数据，涵盖广泛的地理来源和环境条件，支持了这一意想不到的理论发现的准确性和稳健性，”写给研究人员。
巨型波纹的另一个独特之处在于，它们比较小的沙波纹和较大的沙丘更脆弱，并且更容易受到风型变化的影响——如果风变得太强，产生巨型波纹的机制就会被压倒。
研究人员表示，他们的计算还可以用来预测这种情况何时发生，甚至可以根据之前的巨型涟漪留下的沉积物来回顾过去的天气和气候条件。
这些发现甚至适用于地球以外的地方：它们可以让我们更好地了解巨型波纹是如何在火星等行星上产生的，以及产生它们而不是其他类型的沙波所需的大气条件。
“如果我们能够利用当时的大气条件来解释陆地和地外沙波的起源和迁移，这将是重要的一步，”理论物理学家凯瑟琳娜·托伦说，来自莱比锡大学。
“然后就有可能评估我们目前正在观察的沙结构，例如在火星上或在地球上的化石和偏远地区，作为过去气候条件的复杂档案。”
该研究发表于自然通讯。
