Các vòng, sọc và xoáy gọn gàng tạo nên những mẫu đá tuyệt đẹp trông giống như tác phẩm nghệ thuật do con người tạo ra, nhưng chúng đều là tự nhiên. Từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng các mô hình đá như vậy là kết quả của quá trình đóng băng và tan băng. Nhưng chính xác cách chúng phát triển vẫn còn là một bí ẩn.
Các nhà nghiên cứu trải những viên sỏi trên đỉnh chảo chứa đất ẩm, hạt mịn, sau đó đóng băng và rã đông tiểu cảnh này nhiều lần. Khi đất ẩm chưa đóng băng nhưng nhiệt độ không khí giảm xuống dưới mức đóng băng, những cột băng nhỏ như kim châm mọc lên từ đất. Những chiếc kim băng này cao tới vài cm, nâng bất kỳ viên đá nào trên đỉnh chúng lên. Khi nhiệt độ tăng trở lại, băng sụp đổ và đá rơi ra bên cạnh.
Trải qua nhiều chu kỳ đóng băng - tan băng, các kim băng đã dọn sạch các mảng đất. Đá dần dần bị xáo trộn để tạo thành các hoa văn lớn hơn.
Bernard Hallet của Đại học Washington ở Seattle cho biết: Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu có thể có được các mẫu sau 30 chu kỳ đóng băng. Điều đó có thể tương đương với 30 năm. Trong thế giới thực, một số mẫu có thể mất hàng nghìn nếu không phải hàng chục nghìn năm để hình thành.
Quan sát từ các thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã có thể dự đoán chuyển động của đá trong môi trường mở với nhiều điều kiện khác nhau. Họ xác nhận rằng tốc độ hình thành hoa văn phụ thuộc vào độ dày đặc của lớp phủ đá. Hình dạng và tốc độ hình thành của các mô hình cũng liên quan đến độ ẩm của đất, độ dốc của mặt đất và độ cao của các cây kim băng.
