Una geometría sorprendente

Las formas regulares, sean poligonales o poliédricas, no nos sorprenden en la pequeña escala. Estamos acostumbrados a los cristales de nieve o de cuarzo. La optimización del espacio que deben ocupar piezas idénticas conduce a estas estructuras. Lo entendemos desde la muy directa experiencia de amontonar naranjas o de ver esas apiladas balas de cañón en la puerta de algunos cuarteles de artillería.

Pero no vale la misma explicación estructural para este hexágono que la sonda Cassini ha fotografiado en el polo norte de Saturno. En los objetos celestes parece excluida esta regularidad, que incluso a escalas mucho menores solo produce la actuación de seres inteligentes.

Veámos el hexágono más de cerca:

Ningún ingeniero ha podido encerrar tan enorme masa gaseosa en en ese perfecto polígono. Pero ahí está, como un tornillo que mantiene en su sitio los círculos que lo rodean.

Lo que parece un hexágono es sin embargo uno más de esos círculos, sometido a una ondulación que se repite seis veces en cada vuelta.

Se trata de una corriente en chorro estabilizada, como las que existen en nuestra Tierra, solo que las nuestras son mucho más caóticas y turbulentas, y sin embargo mucho menos peligrosas.

Saturno es muy diferente de la Tierra. Su tamaño, la distancia al Sol, la inclinación de su eje y la composición de su enorme atmósfera están sin embargo sometidas a las mismas leyes físicas.

La sucesión de frentes fríos y cálidos que en nuestras latitudes nos traen las borrascas atlánticas se debe a la ondulación del frente polar. La corriente en chorro boreal separa el aire polar del tropical, y se ondula de modo muy variable. Cuando su látigo nos azota sucesivamente nos acordamos de que existe (y de una serie de santos). A veces pasa más al norte y no llueve ni a tiros.

Aquí se puede observar el comportamiento de la corriente y del frente polar. Vista desde el polo no parece tan diferente de la tuerca de Saturno.

No es fácil obtener un modelo visual tridimensional de la circulación de un fluido, aunque la información meteorológica diaria nos está familiarizando con algunos de sus conceptos e intenta visualizar al menos los vientos. Se echan de menos (yo al menos no las he encontrado) animaciones que divulguen conceptos físicos de la teoría de campos, porque la abstracción matricial no nos da imágenes de lo que es flujo, gradiente, divergencia o rotacional. Una pena, porque el estudiante maneja estos conceptos muchas veces sin tener una idea clara de lo que son en el mundo real.

Las imágenes las he tomado de este artículo, al final del cual este vídeo culmina su explicación comparando la circulación atmosférica en Saturno y en la Tierra: