Las motas de polvo bailan un vals exprés

Original: "Experimental evidence for granular shear-flow instability in the Epstein regime"
arXiv:2603.15810 · 2026-03-16 · CC BY-SA 4.0 · 2 min
En gravedad cero, las motas de polvo y el gas se enredaron en un vals que revela cómo nacen los planetas.

En el disco protoplanetario —la nube de gas y polvo que rodea a una estrella joven— las motas de polvo no se limitan a volar en círculos. Son arrastradas por la corriente de gas, como la arena por el viento, y a su vez modifican esa corriente. Se forman capas que se deslizan unas sobre otras, y en su frontera nace una inestabilidad: ondas y vórtices. Es precisamente en esas zonas de vórtices donde el polvo se agrupa en grumos que luego crecen hasta convertirse en planetas.

En la Tierra, la gravedad arruinaría este experimento: las motas pesadas se hunden, mientras que el gas asciende, como el aceite en el agua.

Para observar la danza en estado puro, los científicos enviaron la mezcla de polvo y gas a la ingravidez, a bordo de un avión que vuela en parábolas. Allí, en condiciones de caída libre, filmaron el movimiento de las partículas y midieron sus velocidades. Resultó que en la corriente surge un campo de velocidades periódico: un patrón que se repite, semejante a las ondas que corren sobre el agua cuando sopla el viento. Este patrón, en primera aproximación, coincide con la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, que es como se llaman los remolinos que nacen cuando dos corrientes se mueven a distinta velocidad.

El número de Knudsen en el experimento alcanzaba 10, lo que significa que las motas de polvo chocan con las moléculas de gas con más frecuencia que entre sí. Ese medio es como una niebla donde cada paso se siente por separado.

Este experimento es una referencia para las teorías que describen cómo, a partir de motas de un micrómetro, crecen planetesimales de kilómetros. Porque es precisamente en vórtices como los observados donde el polvo se aglutina en grumos, los futuros núcleos de planetas. Y ahora los astrónomos cuentan con una verificación terrestre de estos procesos cósmicos.

El número de Knudsen 10 significa que una mota de polvo, en promedio, recorre una distancia diez veces mayor que su propio tamaño antes de chocar con una molécula de gas. Para comparar: en el aire de una habitación, esa distancia es miles de veces menor.

En la novela «El problema de los tres cuerpos», de Liu Cixin, se describe un juego con civilizaciones virtuales que intentan sobrevivir al caos de tres soles. Allí también los vórtices y las órbitas inestables deciden el destino de los mundos, solo que a escala de estrellas, no de motas de polvo.

Científicos
William BoruckiFred HoyleGeorge Gabriel StokesJohn Henry Poynting
Conceptos
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