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Referencia: Physics.APS.org .
"Cracking Up"
por Katherine Wright, 7 de octubre 2015
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Un nuevo modelo explica por qué las fracturas de la lava al enfriarse tiende a formar patrones hexagonales.


El enfriamiento fracturado de la lava a menudo forma estructuras impresionantes, como las columnas hexagonales que se encuentran en los restos volcánicos de la Calzada del Gigante en Irlanda.

Aunque estas fracturas se extienden de arriba abajo, las columnas hexagonales pueden surgir de un patrón de fracturamiento en la superficie que es inicialmente rectangular.

Los investigadores ahora explican por qué, utilizando un nuevo modelo que realiza el seguimiento de dichas fracturas desde el momento en que se forman en la superficie hasta el momento en que van penetrando a través de la lava enfriada. El modelo podría ser aplicable a patrones de fracturas que se forman en otros materiales, como las cerámicas refrigeradas.

La superficie de enfriamiento de la lava se contrae más rápidamente que el líquido de debajo, aún caliente, creando una tensión que se alivia mediante la formación de fracturas. Martin Hofmann, de la Universidad Técnica de Dresde, Alemania, y sus colegas, consideraron una capa de lava uniforme y calcularon la energía liberada por los diferentes patrones de fracturamiento.

Descubrieron que, en las etapas iniciales de enfriamiento, cuando las fracturas comienzan a aparecer aleatoriamente por la superficie, la liberación de energía es mayor si las grietas se intersectan en ángulos de 90 grados. Pero, como la lava sigue enfriándose y encogiéndose, y las fracturas, colectivamente, comienzan a penetrar en la mayor parte, aún más energía se libera por la fractura si se intersectan en ángulos de 120 grados.

Esta transición desde lo individual al crecimiento colectivo de las fracturas, conduce el patrón desde lo rectangular a lo hexagonal. El patrón hexagonal se mantiene entonces conforme la lava se va enfriando todavía más, lo que lleva eventualmente a una serie de columnas hexagonales, similares a las observadas en la naturaleza.

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Imagen: Calzada del Gigante, norte de Irlanda
Publicación: Why Hexagonal Basalt Columns? Martin Hofmann, Robert Anderssohn, Hans-Achim Bahr, Hans-Jürgen Weiß, and Jens Nellesen. Phys. Rev. Lett. 115, 154301 (2015).

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Editor del blog Pedro Donaire

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