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Ríos giratorios

Los ríos giratorios son una forma sorprendente y poco común de crecimiento de montones de arena que se puede encontrar en algunas arenas alrededor del mundo, pero que se ha estudiado en detalle solo en una arena cubana de un lugar llamado Santa Teresa (provincia de Pinar del Río ).

Descripción

Al verter arena "girando" sobre una superficie plana desde una posición fija, el crecimiento de un montón cónico no se produce por el mecanismo común de avalancha , donde la arena se desliza por el montón de una manera más o menos aleatoria. Lo que sucede es que un "río" relativamente delgado de arena que fluye viaja desde el punto de vertido en el vértice del montón hasta su base, mientras que el resto de la arena en la superficie está estática. Además, el río "gira" alrededor del montón ya sea en sentido horario o antihorario (mirando desde arriba) dependiendo de las condiciones iniciales. En realidad, el río constituye el "filo de corte" de una capa de arena que se deposita como una hélice sobre el montón cónico y lo hace crecer. Para los montones de arena pequeños, los ríos son continuos, pero se vuelven intermitentes para los montones más grandes.

Historia y estado del arte

El fenómeno fue observado por primera vez por E. Altshuler en la Universidad de La Habana en 1995, pero en ese momento asumió que era bien conocido y se olvidó temporalmente de él. En 2000, estando en la Universidad de Houston , se lo contó a KE Bassler, quien mostró un vivo interés en el asunto. Lamentablemente, Altshuler no pudo demostrarlo antes que Bassler usando arena al azar de Houston, por lo que tuvo que enviarle un video desde Cuba después de su regreso a la isla.

Una vez confirmada para todos la existencia del extraño fenómeno, E. Altshuler y varios colaboradores realizaron un estudio sistemático en La Habana , que luego fue publicado conjuntamente con Bassler. [1] Se han realizado más trabajos para comprender con más detalle el fenómeno, [2] [3] y se ha encontrado en otras arenas de diferentes partes del mundo. Sin embargo, la conexión entre las propiedades físicas, químicas (y posiblemente biológicas) de los granos en una arena específica, la naturaleza de las interacciones entre granos y el surgimiento de los ríos giratorios sigue siendo una cuestión abierta.

La arena de Santa Teresa está formada por granos de dióxido de silicio casi puro, con un tamaño medio de grano de aproximadamente 0,2 mm y sin características especiales visibles en cuanto a la forma del grano. Pero a pesar de su aparente simplicidad, aún quedan muchos enigmas por resolver. Por ejemplo, después de muchos experimentos, un lote de arena puede dejar de mostrar ríos giratorios (de la misma manera que la arena que canta finalmente deja de cantar), lo que sugiere que la descomposición está relacionada con ciertas propiedades de la superficie de los granos que se degradan por la fricción continua.

Hay vídeos del efecto disponibles en YouTube. [4]

Referencias

  1. ^ Altshuler E.; et al. (2003). "Formación de pilas de arena por ríos giratorios". Physical Review Letters . 91 (1): 014501. arXiv : cond-mat/0206493 . Bibcode :2003PhRvL..91a4501A. doi :10.1103/PhysRevLett.91.014501. PMID  12906542. S2CID  45885317.
  2. ^ Altshuler E.; et al. (2008). "Ríos giratorios en pilas de arena: de flujos continuos a intermitentes". Physical Review E . 77 (3 Pt 1): 031305. arXiv : 0711.0920 . Bibcode :2008PhRvE..77c1305A. doi :10.1103/PhysRevE.77.031305. PMID  18517368. S2CID  31735159.
  3. ^ Kong, X.-Z.; et al. (2006). "Modelo de pila de arena de energía cinética para el desarrollo de pilas de arena cónicas mediante ríos giratorios". Physics Letters A . 348 (3–6): 77–81. Bibcode :2006PhLA..348...77K. doi :10.1016/j.physleta.2005.08.068.
  4. ^ Experimentos complejos (2010). "YouTubeRiosEng". YouTube .