Los remolinos remolinos, y las bandas onduladas de Júpiter y Saturno pueden recordarnos un relajante, estrellado, noche estrellada, pero revelan que estos dos gigantes gaseosos son tormentosos, lugares turbulentos. La turbulencia produce cascadas de energía, una transferencia no lineal de energía entre diferentes escalas de movimiento. Estos son tan fundamentales para comprender la dinámica planetaria como lo es el sistema cardiovascular para comprender el cuerpo humano.

Pero los científicos no han tenido una forma confiable de cuantificar la turbulencia planetaria, hasta ahora.

Un equipo global dirigido por científicos de la Universidad de Roma, que incluía a Boris Galperin, Doctor., profesor de la Facultad de Ciencias Marinas de la USF, describió el avance en Geophysical Research Letters. Los resultados muestran que la tasa de transferencia de energía de turbulencia, hasta ahora una caja negra misteriosa, se puede calcular con relativa facilidad a partir de una variable relacionada con la rotación planetaria y conocida como vorticidad potencial (PV).

El método fue desarrollado por primera vez por Galperin y su estudiante de posgrado, Jesse Hoemann, y probado en los experimentos llevados a cabo en la Universidad de Roma durante la visita de Jesse allí. El método se confirmó utilizando datos de velocidad real extraídos de imágenes del movimiento de las nubes de Júpiter capturadas por la misión Cassini de 20 años de duración. resultados de laboratorio adicionales realizados en un tanque giratorio en la Universidad de Roma en Italia, y simulaciones por computadora para Saturno.

Basado en los cálculos de PV, el equipo demostró por primera vez que la tasa de transferencia de energía en la atmósfera de Júpiter es cuatro veces mayor que la de Saturno.

"Ahora puede ver por qué estaba realmente emocionado con este trabajo, "dijo Galperin, quien desarrolló la idea original de los experimentos hace varios años.

Dado que las leyes de la turbulencia, como cualquier ley física fundamental, son universales, el método ahora se puede aplicar a otros entornos naturales como el océano, Dijo Galperin. Remolinos en el océano de la Tierra que se parecen a los remolinos de Júpiter, por ejemplo, vienen en diferentes puntos fuertes, tamaños y vidas, y son fundamentales para comprender el equilibrio energético de la Tierra, calor, sal, dióxido de carbono, y más.

"Esta es la primera estimación del poder turbulento de Saturno a partir de observaciones, y este estudio allana el camino para futuros análisis de datos en otras atmósferas planetarias, "dijo el autor principal Simon Cabanes, Doctor., un postdoctorado en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DICEA) de la Universidad de Roma La Sapienza.