Journal Physical Review Fluidsに掲載されているチームの調査結果は、地形学の最も基本的な質問の1つに光を当てています。川の岩はどのようにして特徴的に滑らかで丸い形をとっていますか？
答えは、3つの力の相互作用にあります。岩の上を流れる水の力、互いに衝突する岩の力、川底に向かって粉砕する岩の力です。
「これは何世紀にもわたって研究されてきた問題ですが、それがどのように機能するかについての完全な数学的説明を思い付くことができなかった」と、テキサス大学の地球科学校の地球科学校の地球物理学の教授であり、研究の共著者であるイアン・ウォーカーは述べた。 「私たちは最初にそうすることに興奮しています。」
チームの数学モデルは、川の岩が絶えず流れている水の力によって常に小さな部分に分解されているという観察に基づいています。これらの小さなピースは、互いに衝突し、川底と衝突し、さらに小さな断片に分解します。時間が経つにつれて、この摩耗と消耗のプロセスは、岩の鋭いエッジを丸め、滑らかで丸い形を与えます。
チームのモデルは、岩が崩壊する速度がサイズと形状に依存するという事実も考慮に入れています。大きな岩は小さな岩よりも摩耗に対して耐性があり、鋭い縁のある岩は滑らかな縁のある岩よりも壊れる可能性が高くなります。
「私たちのモデルは、川の岩が丸くなる速度を正確に予測することができます」とウォーカーは言いました。 「これは、惑星の風景を形作る地形プロセスの理解における大きな進歩です。」
チームの調査結果は、エンジニアリング、地質学、環境科学など、さまざまな分野でアプリケーションを使用する可能性があります。たとえば、このモデルを使用して、より効率的な岩石粉砕機を設計したり、川底の侵食速度を予測することもできます。
「私たちは研究の潜在的な応用に興奮しています」とウォーカーは言いました。 「私たちは、それが多くの異なる分野に大きな影響を与える可能性があると信じています。」
