La nueva mancha roja de Júpiter: ¿orden dentro del caos?
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Imagen de la superficie de Júpiter, en la que puede apreciarse, en la parte inferior derecha, el remolino denominado la gran mancha roja
Foto: Archivo
El 5 de junio de 2006 la NASA anunció que dos huracanes de Júpiter se están acercando, en lo que parece una ruta de colisión. Esta noticia me impresionó mucho porque en 1989 tuve la oportunidad de ver un video de una empresa inglesa titulado Equinox. El video era sobre la entonces llamada nueva ciencia, "la ciencia del caos". En la primera parte se mostraba cómo, en teoría, el comportamiento futuro de cualquier sistema se puede predecir si conocemos las ecuaciones que describen su comportamiento. Lo cual resulta cierto sólo para algunos sistemas.
Aquellos para los cuales esta condición no se cumple se llaman caóticos. Por ejemplo, las ecuaciones de Edward Lorentz describen el comportamiento del clima terrestre. Sin embargo, todos hemos sufrido los errores de dichas predicciones, en especial aquellas para cuatro días o más en el futuro. Entonces, ¿están mal las ecuaciones de Lorentz?
Veamos: toda ecuación que se pretende utilizar para predecir debe tener un conjunto de condiciones iniciales, a saber: posición y velocidad, si se trata de movimiento; temperatura, presión y densidad, si se trata de gases. Todas estas cantidades son números obtenidos a partir de mediciones, y toda medición implica siempre un pequeño error.
A mediados de los años 90, para predecir el clima terrestre, se introducían a una supercomputadora 100 millones de valores iniciales (mediciones de presión, temperatura...) obtenidos en regiones de todo el mundo.
Utilizando las ecuaciones de Lorentz, el ordenador predecía el comportamiento del clima en los días siguientes en todo el planeta. Hasta la fecha estas predicciones fallan con relativa frecuencia. Recientemente, los huracanes Rita y Wilma se monitorearon a marchas forzadas con las computadoras más potentes e incluso así hubo desaciertos.
La conclusión más importante de esta parte del video era que no importa cuán refinadas sean nuestras mediciones de las condiciones iniciales, pues siempre hay un límite más allá del cual nuestras predicciones fallarán.
La segunda parte de este documental se centra en la caótica atmósfera del planeta Júpiter. Es una atmósfera repleta de vórtices, que se desplazan a lo largo de bandas paralelas a su ecuador, y que aparecen y desaparecen. Sin embargo hay un único remolino conocido como la gran mancha roja, que es espectacular.
Primero por su tamaño: la Tierra cabe tres veces dentro de ese vórtice. Segundo: su color rojo. Los demás vórtices de Júpiter son blancos y de un tamaño mucho menor. Tercero: porque desde que fue observada por primera vez en 1664 por Robert Hooke, esta mancha no ha desaparecido nunca.
Intentando averiguar si se debía a la rapidísima rotación del planeta sobre sí mismo (nueve horas), el video muestra un experimento hecho por Harry Sweeney en la Universidad de Texas. En un tanque simuló la atmósfera de Júpiter con los mismos gases que la componen y a una temperatura y presión similares. Puso a girar el tanque a gran velocidad, tal como lo hace Júpiter sobre sí mismo. En muy poco tiempo se formó un único remolino enorme que se preservaba sin cambio alguno.
Luego se formó un segundo remolino, de tamaño comparable al primero, y rápidamente se desplazó y se fundió con el remolino original. La conclusión fue que en esta configuración caótica de la atmósfera existe un patrón estable: la presencia de un único remolino grande.
Si apareciese otro de tamaño comparable no durará mucho tiempo y se mezclará con el grande, formando uno solo, volviendo así a la configuración estable.
Ahora estamos a punto de observar lo que Harry Swinney vio en su experimento. En 2000 tres remolinos de Júpiter se fusionaron en uno solo, de color blanco, que permaneció así por cinco años. En los siguientes cinco meses este remolino comenzó a enrojecer hasta igualar el color de la gran mancha roja y la mitad de su tamaño. ¿Se fundirán en uno solo, como en el experimento de Swinney? Calculan que el encuentro entre ambos remolinos será en julio de este año.
*Investigadora de la Facultad de Ciencias de la UNAM