Lo que podría parecer que se agita la gelatina es en realidad agua sometida a una gravedad 20 veces superior a la normal de la Tierra dentro de la centrífuga de gran diámetro de la ESA, como parte de un experimento que brinda una nueva perspectiva del comportamiento de la turbulencia de las olas.

Esta investigación, dirigido por Stéphane Dorbolo de la Universidad de Lieja y Eric Falcon del CNRS y la Universidad de París, ha sido publicado en Cartas de revisión física .

La turbulencia de las olas ocurre en cualquier lugar donde un conjunto de ondas aleatorias interactúan entre sí, desde el océano hasta la atmósfera, o en plasmas, pero los mecanismos exactos detrás de esto se comprenden vagamente. Para ondas superficiales en un líquido, la gravedad domina el comportamiento a bajas frecuencias, mientras que la 'acción capilar' basada en la tensión superficial se vuelve más importante a altas frecuencias.

Para aumentar el rango de frecuencias donde las ondas están dominadas por la gravedad, los investigadores llevaron a cabo su experimento en la centrífuga de gran diámetro (LDC) de la ESA, donde pueden crear niveles de gravedad efectivos hasta 20 veces superiores a la gravedad de la Tierra.

Dentro de esta gama ampliada, El resultado fue una sorpresa:las escalas de tiempo típicas de las interacciones y la disipación de las ondas no dependían de la frecuencia de las ondas, como se predijo teóricamente.

En cambio, estas escalas de tiempo se establecen por la longitud de onda más larga disponible dentro del sistema, es decir, el tamaño del contenedor en el que ocurren las ondas, un efecto que las teorías actuales sobre la turbulencia de las olas no tienen en cuenta.

El profesor Falcon explica:"Este resultado sugiere que el tamaño del 'contenedor' debe considerarse en los estudios de las ondas de agua dentro de un océano, así como las ondas atmosféricas en la Tierra y las ondas de plasma confinadas magnéticamente como en los experimentos de fusión.

"Notablemente, este experimento sirve para completar la imagen científica de cómo la gravedad tiene un impacto en la turbulencia de las ondas superficiales, porque el ajuste del nivel de gravedad a un valor bajo opuesto ya se ha realizado en experimentos en vuelos parabólicos de gravedad cero en 2009 y más recientemente a bordo de la Estación Espacial Internacional en 2019. Esto nos ha permitido observar con éxito la turbulencia de ondas capilares puras sin la contribución de gravedad."

Operando dentro de una cúpula blanca estilo ciencia ficción, El LDC es una centrífuga de cuatro brazos de 8 m de diámetro que brinda a los investigadores acceso a un rango de hipergravedad de hasta 20 veces la gravedad de la Tierra durante semanas o meses a la vez. En su más rápido, la centrífuga gira a hasta 67 revoluciones por minuto, con sus seis góndolas colocadas en diferentes puntos a lo largo de sus brazos con un peso de 130 kg, y cada uno capaz de acomodar 80 kg de carga útil.