Sand ist zu zäh, um so zu fließen ...

Der Widerstand einer Flüssigkeit gegen Wellenbildung wird durch die Viskosität der Flüssigkeit gemessen. Die Viskosität misst die Fähigkeit der Bewegung in einem Teil einer Flüssigkeit, um Bewegung auf einen anderen Teil der Flüssigkeit zu übertragen. Im Fall der Scherviskosität ist es das Verhältnis der Scherspannung zur Scherverformungsrate oder Verformungsgeschwindigkeit. Die Viskosität von Wasser beträgt etwa 1 mPa-s bei 20 Grad Celsius.

Sand ist keine Flüssigkeit, also hat er keine richtige Viskosität. In Situationen wie Erdbeben kann es jedoch effektiv wie eine Flüssigkeit fließen; tatsächlich kann es auch wie eine Flüssigkeit in einer Sanduhr fließen. Es gibt also Messungen seiner effektiven Viskosität.

Wassermoleküle können sich auf molekularer Ebene umeinander bewegen, Sandkörner sind viel viel größer. Die effektive Viskosität von Sand ist also viel variabler, da Sandkörner unterschiedliche Größen und Zusammensetzungen haben, während sich Wassermoleküle nicht (viel) unterscheiden. Dieses Buch zum Erdbebeningenieurwesen schlägt Viskositätswerte von etwa 100 bis 1000 kPa-s für Sand vor; das ist 100 Millionen bis eine Milliarde Mal höher als Wasser.

Die Kraft, die benötigt wird, um einen Sandeimer aufzuwirbeln, ist also etwa eine Milliarde Mal höher als die Kraft, die benötigt wird, um einen Wassereimer aufzuwirbeln; In ähnlicher Weise ist die Kraft, die benötigt wird, um eine 10-Fuß-Flut in einem Ozean aus Sand zu erzeugen, etwa eine Milliarde Mal höher als die Kraft, die erforderlich ist, um eine 10-Fuß-Flut im Ozean zu erzeugen.

...überall auf einem Planeten

Können wir uns Sand bildende Gezeiten vorstellen? Dann müssen wir uns eine Welt mit mindestens 6 Größenordnungen mehr gezeitenverursachender Gravitationsvariation vorstellen.

Wir können die Größe des Gezeitenantriebs aus der Schwerkraft abschätzen, die das Gezeiten verursachende Objekt auf den betreffenden Planeten ausübt. Beispielsweise ist die Gravitationswirkung des Mondes auf ein Objekt auf der Erde

Was wäre, wenn das Objekt, das die Flut verursacht, viel näher wäre? Die Gravitationskraft von Jupiter auf dem Mond Io ist

Mal sehen, ob wir noch besser werden. Die Roche-Grenze (die Grenze, wie nahe ein Satellit dem Objekt sein kann, das er umkreist) für die Erde und die Sonne beträgt 556.000 km, und der Gravitationsparameter für die Sonne ist hoch$1.327\times10^{20}$. Wenn wir die Entfernung der Erde von der Sonne auf die Roche-Grenze setzen (Anmerkung: dies ist innerhalb der äußeren Oberfläche der Sonne, also ist dies nur eine theoretische Demonstration), dann erhalten wir

Diese Gezeitenkräfte sind jetzt millionenfach stärker als die auf der Erde. Leider sind wir an eine Grenze gestoßen. Wenn die Erde der Sonne näher käme, würden diese mächtigen Gezeitenkräfte den Planeten auseinanderreißen. Und sie sind immer noch nicht stark genug, um Sanddünen wie Wasser fließen zu lassen.

Fazit

Gezeitenkräfte, die stark genug sind, um Sanddünen in Gezeiten zum Fließen zu bringen, wären auch stark genug, um den Planeten, auf dem sie sich befanden, auseinanderzureißen. Daher sind Gezeiten in Sandozeanen unmöglich.

Ich denke, die Reibung zwischen Sandkörnern ist zu groß, um sie wie eine Flüssigkeit fließen zu lassen; Sie brauchen eine äußere Kraft wie den Wind. Es ist bekannt, dass sich Dünen unter dem Druck des Windes bewegen, wobei Sandkörner effektiv von der windzugewandten Seite zur windabgewandten Seite "rollen". Aber das sind kaum "Gezeiten", und sie könnten sowieso nicht gesegelt werden.

Eine ausreichende Ausgasung von unten würde den Sand verflüssigen und genau wie eine Flüssigkeit fließen lassen und den Gezeiten unterliegen. Aber es wäre außerordentlich schwierig, ein ständiges Ausgasen auf einer sehr großen Fläche zu erklären.

Elektrischer Ladungsfluss kann bei manchen Substanzen eine Fluidisierung verursachen, und einige Arten von Sand könnten geeignet sein (es gibt tatsächlich eine Kurzgeschichte von Hal Clement, „ Dust Rag “, die sich mit diesem Phänomen befasst), aber um genug Sand zu fluidisieren, bräuchte man ein Flussmittel intensiv genug, um das Leben zu bedrohen, und Ihre Sandpiraten könnten in ihrem neunten Jahr wie die Ly-Cilph enden .

Sie könnten jedoch Sandschiffe haben, die auf einer Art Schlittschuhen über den Sand segeln können; Dafür brauchen Sie nur genug Wind, und dies würde Ihnen einen ähnlichen Rahmen wie die Marine geben. Bewegte Dünen könnten felsige, unpassierbare Strecken freilegen oder schwierige Wadis glätten, sodass Sie eine Art „Sand-Monsun“ zum Spielen haben könnten .

Ich bin nicht in der Lage, diese Frage vollständig zu beantworten, aber sie ist interessant. Die Gleichungen für die Granulardynamik wurden wirklich erst kürzlich beschrieben . Ich habe sie nicht wirklich studiert, obwohl sie Ähnlichkeiten mit den Naiver-Stokes-Gleichungen aufweisen. Dann fragen wir nach Gezeiten , die, wie andere erwähnt haben, neben Ozeanen auch auf festen Planeten existieren . Offensichtlich wird sich der Sand durch Gezeitenkräfte bewegen, und es scheint sicherlich, dass der Sand bei der richtigen Korngröße und Reibung in mehr als nur der Verformung des Planeten als Ganzes in Gezeiten fließt.

Um Strömungen auf einer langen Zeitskala zu haben, scheint es erforderlich zu sein, den Sand in eine Suspension oder Fluidisierung umzuwandeln , wie es in Sandkochern und Schlammvulkanen zu sehen ist . Zu berücksichtigen ist auch die Ionisation wie beim Mondstaub .

Wie bereits erwähnt, ist es natürlich etwas, was auf der Erde passiert, wenn saisonale „Gezeiten“ und langsame Strömungen durch den Wind den Sand bewegen. Und Landsegeln ist auch etwas, das mit Rädern passiert, da Sand abrasiv ist und zum Schneiden von Stahl verwendet werden kann .

Hoffe das hilft.

Sandfluten? Sie meinen, wie eine Staubwolke, die sich über das Land bewegt, als wäre es eine Meereswelle, die an die Küste herankommt? Wenn dies der Fall ist, würde ich sagen, ja. Es muss nicht unbedingt eine flüssige Welle sein, aber es könnte sicherlich eine Sand- oder Staubwolke sein, die hin und her an die Küste fließt.
Edit: Der Beitrag war etwas verwirrend. Eine ganze Wüste lässt sich auf diese Weise nicht bewegen. Sand ist in großen Mengen ziemlich schwer, und ich könnte mir unmöglich vorstellen, dass eine ganze Wüste wie eine Flüssigkeit von den Gezeiten bewegt wird. Hängt wirklich von der Kraft der Wellen ab; Wenn diese Wellen wie Tsunamis wären, würden Sie die wüstenähnliche Umgebung komplett wegblasen.