湖星的形成

星形图案让人联想到从雪花到 Saffman-Taylor 指状物等多种扩散控制的生长形态，是冰封湖泊上普遍存在的特征。尽管这些“湖星”既常见又美丽，但产生它们的潜在物理过程尚未在一个连贯的理论框架中得到解释。在这里，我们描述了一个简单的数学模型，该模型捕捉了湖星形成的主要特征：（相对温暖的）富水区域的径向指状物从一个中心源生长，并通过覆盖在湖面上的饱和雪层中的热效应和多孔介质流动效应之间的竞争而演化。星臂的数量源于对这种竞争的稳定性分析，而这种米级自然现象的定性特征在实验室实验中被复现。