¿A qué altura pueden crecer las dunas de arena gigantes en Arrakis?

Frank Herbert publicó por primera vez la epopeya de ciencia ficción Dune en 1965, aunque sus orígenes se encuentran en un encuentro fortuito ocho años antes cuando fue asignado como periodista para informar sobre un programa de estabilización de dunas en el estado estadounidense de Oregon. En última instancia, esto puso las ruedas en movimiento en la última edición de la película.

Las grandes e inhóspitas dunas de arena del planeta desértico Arrakis son, por supuesto, muy prominentes tanto en libros como en películas, sobre todo debido a los aterradores gusanos de arena gigantes que cazan cualquier movimiento en la superficie. Pero, ¿qué altura tienen las dunas en una versión realista de este mundo?

Antes de mostrar la película, tomamos un modelo climático científico y lo usamos para simular el clima de Arrakis. Ahora queremos utilizar los conocimientos de este mismo modelo para centrarnos en las dunas mismas.



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Las dunas de arena son el producto de miles o incluso decenas de miles de años de erosión de la geología subyacente o circundante. A un nivel leve, se forma a partir de la arena que sopla a lo largo del camino del viento predominante hasta que encuentra un obstáculo, en cuyo punto la arena se posa frente a él.

Ciertamente, no hay escasez de viento en Arrakis. Nuestras simulaciones han demostrado que los vientos excederán rutinariamente la velocidad mínima requerida para lanzar granos de arena al aire, y hay algunas áreas que alcanzan regularmente velocidades de 162 km / h durante el año. Esto está muy por encima de la fuerza de un huracán.

Cómo se forman las dunas de arena.
David Tarillo / Servicio de Parques Nacionales de EE. UU. / Sociedad Geológica de América

Se dice que las dunas del libro tienen una altura media de unos 100 metros. Sin embargo, esto no se basa en la ciencia real, es probable que esto sea lo que Herbert ha sabido desde su tiempo en Oregon, así como el mundo en el que vivimos. Pero podemos usar nuestro modelo climático para predecir cuál es la altura total (y máxima) que se puede alcanzar. Sugerir.

donde el viento sopla

El tamaño y la distancia entre las dunas de arena gigantes están determinadas no solo por el tipo de arena o roca debajo de ellas, sino por los 2 kilómetros menores de la atmósfera que interactúan con la superficie de la Tierra. Este nivel, también conocido como la capa límite planetaria, es donde ocurre la mayor parte del clima que podemos ver. Por encima de esto, una fina «capa de reflexión» separa el clima en la parte inferior de la parte más estable en altitudes más altas de la atmósfera.

El crecimiento de las dunas y la altura teórica están determinadas por la profundidad de esta capa límite donde soplan los vientos. Las dunas se asientan sobre el viento a la altura de la capa de reflexión. La altura de la capa límite, generalmente entre 100 my 2000 m, puede Varía tanto durante la noche como durante el año.. Cuando hace más frío, es menos profundo. Cuando hay vientos fuertes o sube mucho aire cálido, la atmósfera es más profunda.

Arrakis estará más caliente que la Tierra, lo que significa más aire ascendente y una capa límite dos o tres veces más alta en la Tierra que nosotros. Por lo tanto, nuestras simulaciones de modelos climáticos predicen que las dunas de arena en Arrakis tendrán una altura de hasta 250 metros, particularmente en los trópicos y latitudes medias. Eso es aproximadamente tres veces la altura del Big Ben en Londres. La altura promedio de la mayoría de las áreas será más modesta entre 25 my 75 m. Dado que la capa límite es generalmente más alta en todas partes del Arrakis, la altura promedio de las dunas es generalmente el doble que la de la tierra.

Mapa con áreas sombreadas
La altura esperada de las dunas de arena (en metros) en la región de Arakis.
Farnsworth y col.Y Autor presentado

También pudimos simular la distancia entre las dunas, que también se puede determinar por la altura de la capa límite. El espaciamiento es más alto en los trópicos, un poco más de 2 km entre la cima de una duna de arena gigante y la siguiente. Sin embargo, en general, el espaciamiento de las dunas es de aproximadamente 0,5 a 1 km para llegar a la cima. Todavía hay mucho espacio para que el gusano de arena se mueva. Los científicos que observaron la luna de Saturno, Titán, realizaron el mismo proceso a la inversa, utilizando la distancia entre las dunas, que es fácil de medir con imágenes de satélite, para estimar Capa límite de hasta 3 km.

Dado que nada puede crecer en Arrakis para estabilizar estas dunas, siempre estarán en un estado constante de deriva por todo el planeta. Algunas de las grandes dunas de arena de la Tierra pueden moverse unos 5 metros por año. Las dunas pequeñas pueden moverse más rápido, unos 20 metros por año.

Una visualización del modelo climático de Arakis. Fuente: weatherarchive.org/dune.

¿Dunas del tamaño de una montaña?

Nuestras simulaciones solo pueden dar la altura general que pueden alcanzar la mayoría de las dunas, y habrá excepciones a la regla. Por ejemplo, la duna de arena más grande conocida en la Tierra hoy en día es la Duna Federico Kirbus en Argentina, con una altura asombrosa de 1234 metros. Su tamaño muestra que los factores locales, como la vegetación, los cerros circundantes o el tipo de arena local, pueden jugar un papel importante.

Debido a que Arrakis es más caliente que la Tierra, tiene una capa límite más alta y tiene más arena y vientos fuertes, es posible que se formen enormes dunas del tamaño de una pequeña montaña en algún lugar; es imposible que un modelo climático pueda decir exactamente dónde.

Los científicos revelaron recientemente que a medida que el mundo se calienta, la capa del límite del planeta a su alrededor aumenta. 53 metros por nudo. Por lo tanto, es posible que veamos dunas de arena más grandes y sin precedentes a medida que la atmósfera inferior continúa calentándose, incluso si la Tierra no termina como Arrakis.

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