Dunas crescentes e rios sinuosos podem "esquecer" suas formas iniciais, pois são esculpidas e remodeladas pelo vento e pela água, enquanto outras formas de relevo mantêm uma memória de sua forma anterior, sugere uma nova análise de laboratório por uma equipe de matemáticos.

"Perguntar como essas esculturas naturais surgiram é mais do que mera curiosidade, porque presas em suas formas estão pistas para a história de um ambiente, "explica Leif Ristroph, professor assistente do Courant Institute da New York University e autor sênior do artigo, que aparece no jornal Fluidos de revisão física . "Em nossos experimentos de laboratório, descobrimos que algumas formas mantêm uma 'memória' de suas condições iniciais à medida que se desenvolvem, enquanto outras 'esquecem' inteiramente o passado e assumem novas formas. "

Os autores do artigo, que também incluiu Megan Davies Wykes, um ex-pesquisador de pós-doutorado no Courant Institute e atualmente pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Cambridge, Jinzi Huang, um estudante de doutorado em matemática, e George Hajjar, um graduando da NYU, observe que essa compreensão é vital na datação geológica e na compreensão de como as paisagens se formam.

A "memória" da forma e sua "perda" - ou a retenção ou saída de formações anteriores - são questões-chave em geomorfologia, o campo de estudo que tenta explicar formas de relevo e o desenvolvimento da face da Terra e outras superfícies celestes. A morfologia, ou a forma de uma paisagem, é a primeira e mais direta pista de sua história e serve como uma janela científica para uma série de questões - como inferir água corrente em Marte no passado, assim como canais de erosão atuais e ilhas fluviais.

“A resposta à pergunta 'O que há em uma forma?' depende dessa propriedade de memória, "explica Ristroph, que dirige o Laboratório de Matemática Aplicada da NYU, onde a pesquisa foi realizada.

Para lançar luz sobre esses fenômenos, Ristroph e seus colegas replicaram os minerais solúveis da natureza - como o calcário - com um substituto pronto:pedaços de doce duro. Especificamente, eles procuraram entender como o doce se dissolvia para assumir diferentes formas quando colocado na água.

Para imitar diferentes condições ambientais, eles lançam o doce em diferentes formas iniciais, o que levou a diferentes condições de fluxo conforme a superfície se dissolvia. Seus resultados mostraram que quando o doce se dissolvia mais fortemente em sua superfície inferior, tendia a manter sua forma geral - refletindo uma memória quase perfeita. Por contraste, quando dissolvido de sua superfície superior, o doce tendia a apagar ou "esquecer" qualquer forma inicial dada e formar uma estrutura pontiaguda para cima.

A principal diferença, a equipe encontrou, é o tipo de fluxo de água que "lambe" e remodela o doce. Os fluxos turbulentos no lado inferior tendem a dissolver o doce em uma taxa uniforme e, assim, preservar a forma. O fluxo suave em uma superfície superior, Contudo, carrega o material dissolvido de um local para o próximo, que muda a taxa de dissolução e leva a mudanças na forma.

"Doces na água podem parecer muito diferentes da geologia, mas na verdade existem paisagens inteiras esculpidas em minerais que se dissolvem na água, suas formas reveladas mais tarde, quando o lençol freático recua, "ele acrescenta." Cavernas, sumidouros, pilares de pedra e outros tipos de terreno acidentado nascem dessa maneira. "