Las dunas crecientes y los ríos serpenteantes pueden "olvidar" sus formas iniciales, ya que el viento y el agua las tallan y remodelan, mientras que otros accidentes geográficos conservan un recuerdo de su forma pasada. sugiere un nuevo análisis de laboratorio por parte de un equipo de matemáticos.

"Preguntar cómo surgen estas esculturas naturales es más que mera curiosidad porque encerradas en sus formas hay pistas sobre la historia de un entorno, "explica Leif Ristroph, profesor asistente en el Instituto Courant de la Universidad de Nueva York y autor principal del artículo, que aparece en la revista Fluidos de revisión física . "En nuestros experimentos de laboratorio, Descubrimos que algunas formas mantienen un 'recuerdo' de sus condiciones iniciales a medida que se desarrollan, mientras que otras 'olvidan' el pasado por completo y adoptan nuevas formas ".

Los autores del artículo, que también incluía a Megan Davies Wykes, ex investigador postdoctoral en el Courant Institute y actualmente investigador postdoctoral en la Universidad de Cambridge, Jinzi Huang, un estudiante de doctorado en matemáticas, y George Hajjar, un estudiante de la Universidad de Nueva York, tenga en cuenta que esta comprensión es vital para la datación geológica y para comprender cómo se forman los paisajes.

La "memoria" de la forma y su "pérdida", o la retención o desviación de formaciones anteriores, son cuestiones clave en geomorfología, el campo de estudio que intenta explicar los accidentes geográficos y la faz en desarrollo de la Tierra y otras superficies celestes. La morfología, o la forma de un paisaje, es la primera y más directa pista de su historia y sirve como una ventana científica para una variedad de preguntas, como inferir el agua que fluye en Marte en el pasado, así como los canales de erosión e islas fluviales actuales.

"La respuesta a la pregunta '¿Qué hay en una forma?' depende de esta propiedad de la memoria, "explica Ristroph, quien dirige el Laboratorio de Matemáticas Aplicadas de NYU, donde se realizó la investigación.

Para arrojar luz sobre estos fenómenos, Ristroph y sus colegas replicaron los minerales solubles de la naturaleza, como la piedra caliza, con un sustituto listo para usar:trozos de caramelo duro. Específicamente, trataron de comprender cómo los dulces se disolvían para tomar diferentes formas cuando se colocaban en agua.

Para imitar diferentes condiciones ambientales, ponen el caramelo en diferentes formas iniciales, lo que condujo a diferentes condiciones de flujo a medida que la superficie se disolvió. Sus resultados mostraron que cuando el caramelo se disuelve con mayor fuerza en su superficie inferior, tendía a conservar su forma general, lo que reflejaba una memoria casi perfecta. Por el contrario, cuando se disuelve de su superficie superior, el caramelo tendía a borrar u "olvidar" cualquier forma inicial dada y formar una estructura de púas hacia arriba.

La diferencia clave el equipo encontró, es el tipo de flujo de agua que "lame" y da nueva forma al caramelo. Los flujos turbulentos en la parte inferior tienden a disolver el caramelo a un ritmo uniforme y, por lo tanto, a preservar la forma. El flujo suave en una superficie superior, sin embargo, lleva el material disuelto de un lugar a otro, que cambia la velocidad de disolución y conduce a cambios de forma.

"Los dulces en el agua pueden parecer muy diferentes a la geología, pero de hecho hay paisajes enteros tallados a partir de minerales que se disuelven en el agua, sus formas se revelan más tarde cuando el nivel freático retrocede, ", agrega." Cuevas, sumideros, pilares de piedra y otros tipos de terreno escarpado nacen de esta manera ".