¿Por qué las avalanchas de dunas de arena resuenan, eructan y cantan?

¿Por qué las avalanchas de dunas de arena resuenan, eructan y cantan?

Por Laura Geggel

1 de noviembre 2015

DunesLos investigadores se deslizan por las dunas para crear una avalancha de arena en las dunas de Eureka en el Parque Nacional Valle de la Muerte en California. Crédito: Vriend

Las avalanchas de dunas pueden crear su propia música, al caer la arena inicialmente entra en erupción con staccatos de eructos y luego con monótonos «cantos» de truenos. Estas canciones han intrigado a los científicos durante mucho tiempo, y ahora un equipo de físicos ha descifrado por qué ocurre.

Encontraron que cada sonido de fragor y eructos corresponde a las diferentes clases de ondas dentro de la duna de arena.

Durante la investigación, los investigadores visitaron Eureka Dunes en Death Valley y Dumont Dunes en el desierto de Mojave – o lo que los investigadores llaman «las dunas más calientes y arenosas en California» – por un total de 25 días de verano, dijo el investigador principal del estudio, Nathalie Vriend en un comunicado. Vriend terminó la investigación, mientras era un estudiante de doctorado en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, pero ahora es investigador en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica en la Universidad de Cambridge en Inglaterra.

Las dunas de arena son capaces de producir un sonido persistente, de baja frecuencia que se asemeja a una nota pura de un instrumento musical», dijo Vriend a Live Science. «El sonido tiene una frecuencia audible dominante entre una D y G fuerte en la segunda octava por debajo del Do central, y varios armónicos más altos se pueden escuchar desde distancias lejanas y puede durar minutos».

Los investigadores «probaron (las) dunas retumbando, y poco a poco reveló su física subyacente para nosotros», dijo Vriend.

dunes-1El equipo de investigación sube por la Eureka Dune llevando equipo de campo pesado. Crédito: Vriend

El equipo analizó cómo los eructos y los sonidos explosivos viajaron a través de la arena, y midieron «el movimiento de los granos y la frecuencia y la energía del sonido emitido», dijo Vriend. «Esto, a su vez, reveló que los retumbos y eructos son dos fenómenos distintos, pero relacionados entre sí».

Los eructos de corta pulsadción son el resultado de las ondas de Rayleigh (o las ondas de superficie) que viajan a través de la parte superior de las dunas a un ritmo más lento que las ondas más rápidas P (u ondas de cuerpo sísmicas) que crean los ruidos de retumbar sostenido, encontraron los investigadores.

La medición de las ondas de sonido no fue fácil. Utilizaron geófonos para registrar las vibraciones sísmicas dentro del terreno, que es similar a cómo un micrófono capta las vibraciones acústicas en el aire, dijo.

«Las ondas que viajan a través de la duna mueven granos individuales de arena, que ejercen una fuerza sobre el geófono que utilizamos para las mediciones», dijo Vriend.

Por otra parte, los sonidos de eructos tienden a tener una menor frecuencia, de alrededor de 76 hertz, mientras que las explosiones están claramente definidas con una mayor frecuencia, de alrededor de 85 hertz, dijeron los investigadores. Cuando la duna se acomoda en su monótona «canción», por lo general emite frecuencias que van desde 70 hasta 105 Hz, con algunos armónicos más altos, dijeron los investigadores.

Durante su investigación, el equipo encontró que podían desencadenar la resonancia natural de la duna.

«Un golpe de un martillo en una placa provocó una resonancia natural – alrededor de la frecuencia de la explosión – dentro de la duna, que es algo que nunca he visto descrito en la literatura», dijo Vriend.

Ella llamó a la experiencia de la creación de la música del desierto «fuera de este mundo».

«Se siente como si todo tu cuerpo comienza a vibrar», dijo. «Es realmente difícil de entender que una pequeña y delgada avalancha crea un sonido tan fuerte que returmba en el suelo del desierto».

Los hallazgos fueron detallados en línea el 27 de octubre en la revista Physics of Fluids.

http://www.livescience.com/52622-burping-booming-dunes-explained.html

Ver el artículo del Tal Noguez sobre las «Arenas cantarinas»:

http://marcianitosverdes.haaan.com/2006/07/arenas-cantarinas/

Se puede descargar el artículo de la página Micromegas

https://micromegas2.files.wordpress.com/2007/02/ruiz01.pdf

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