La física te ayuda a entender la razón por la que la arena se mantiene unida o no. Además puede ayudar a los geólogos e ingenieros a entender por qué algunos suelos son mejores que otros para construir encima de ellos. La NASA ha realizado experimentos en el espacio que estudian tipos de suelo - especialmente arena. Estos experimentos aumentarán los conocimientos sobre suelo que requieren los geólogos e ingenieros.

No necesitas tener un grado universitario para saber que la Tierra actúa en forma diferente durante un terremoto. Algunas veces, el suelo se comporta como arenas movedizas cuando se sacude. Experimentos en el espacio han estudiado muchas de las propiedades del suelo.

Los niños ya saben que se necesita un poco de agua para que la arena se compacte. Si le agregas demasiada agua, no podrás darle forma pues se derrumbará muy fácilmente. Los científicos saben que el agua penetra en los espacios entre las partículas de arena y hace que los granos de arena se "conecten" entre sí. Si se agrega demasiada agua, estas "conexiones" se rompen y la arena se mueve.

Durante un terremoto, los geólogos y los ingenieros han observado que el suelo realmente se hunde cuando se sacude. Si hay edificaciones sobre este terreno, también se hundirán en la tierra y podrían dañarse seriamente.

El terreno que se hunde está muy húmedo - a veces completamente mojado. Esta gran cantidad de agua hace que el terreno se licue, lo que significa que actuará más como un líquido que como un sólido. Si estuvieses de pie sobre este suelo durante un terremoto, probablemente sentirías como si estuvieses sobre arena movediza.

El proceso que acabamos de describir se conoce como licuefacción - cuando el suelo está tan húmedo que el espacio entre las partículas se llena con agua, lo que hace que las partículas deslicen una contra la otra y así toda el área se hunde cuando las partículas se asientan. El suelo se hace más fuerte si lo confinas dentro de un espacio (esto se conoce como "presión de confinamiento").

Un buen ejemplo de cómo esta presión de confinamiento puede cambiar las características del suelo es un paquete de café. Algunas clases de café vienen empacadas en cubos o rectángulos. Cuando se envasa el café, se remueve todo el aire del empaque - en otras palabras, el paquete se "sella al vacío". Cuando el paquete está cerrado, se siente muy duro cuando lo tocas. Al abrirlo, se elimina la presión de confinamiento (el vacío), y las partículas se mueven y separan para usar el café en la cafetera.

Para los experimentos de suelo realizados en el espacio se usaron columnas de arena secas y mojadas. Las columnas se comprimieron, lo que hizo que continuara la presión de confinamiento. En el espacio, la gravedad no pudo halar las partículas hacia abajo, aunque todavía pudieron separarse. El equipo de investigación pudo medir la fuerza que deshizo la columna de arena. Las mediciones del video les ayudaron a hacerlo.

Las investigaciones que realiza la NASA con arena en el espacio no tienen como fin ayudar a las personas a construir mejores castillos de arena, aunque los resultados podrían ser útiles.

Los ingenieros pueden entender mejor dónde y cómo construir edificaciones mejores y más resistentes - o incluso dónde no se deben construir. Las personas que almacenan granos y productos en polvo entenderán mejor cómo y por qué las partículas se comportan de cierta manera dependiendo de lo secas o mojadas que estén. Incluso los ingenieros de la NASA aprovecharán mejor esta información para entender los suelos en la Luna o en Marte.