i vortici, vortici, e le bande ondulate di Giove e Saturno possono ricordarci un calmante, stellato, notte stellata, ma rivelano che questi due giganti gassosi sono tempestosi, luoghi turbolenti. La turbolenza produce cascate di energia, un trasferimento non lineare di energia tra diverse scale di movimento. Questi sono fondamentali per comprendere le dinamiche planetarie quanto il sistema cardiovascolare lo è per comprendere il corpo umano.

Ma gli scienziati non hanno avuto un modo affidabile per quantificare la turbolenza planetaria, fino ad ora.

Un team globale guidato da scienziati dell'Università di Roma, che includeva Boris Galperin, dottorato di ricerca, un professore presso l'USF College of Marine Science, descritto il progresso in Lettere di ricerca geofisica. I risultati mostrano che la velocità del trasferimento di energia della turbolenza - fino ad ora una scatola nera di mistero - può essere calcolata in modo relativamente semplice da una variabile correlata alla rotazione planetaria e nota come vorticità potenziale (PV).

Il metodo è stato sviluppato per la prima volta da Galperin e dal suo studente laureato, Jesse Hoemann, e testato negli esperimenti condotti all'Università di Roma durante la visita di Jesse. Il metodo è stato confermato utilizzando i dati sulla velocità reale estratti dalle immagini del movimento delle nuvole di Giove catturate dalla missione Cassini, durata 20 anni, ulteriori risultati di laboratorio eseguiti in una vasca rotante presso l'Università di Roma in Italia, e simulazioni al computer per Saturno.

Sulla base dei calcoli di PV, il team ha mostrato per la prima volta che la velocità del trasferimento di energia nell'atmosfera di Giove è quattro volte maggiore di quella di Saturno.

"Ora puoi capire perché ero davvero entusiasta di questo lavoro, " disse Galperin, che ha sviluppato l'idea originale per gli esperimenti diversi anni fa.

Poiché le leggi della turbolenza, come tutte le leggi fisiche fondamentali, sono universali, il metodo può ora essere applicato ad altri ambienti naturali come l'oceano, ha detto Galperin. Vortici nell'oceano terrestre che sembrano i vortici di Giove, Per esempio, venire in diversi punti di forza, dimensioni, e vite, e sono fondamentali per comprendere gli equilibri energetici della Terra, calore, sale, diossido di carbonio, e altro ancora.

"Questa è la prima stima del potere turbolento di Saturno dalle osservazioni, e questo studio apre la strada a future analisi dei dati in altre atmosfere planetarie, " ha detto l'autore principale Simon Cabanes, dottorato di ricerca, un post doc presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale (DICEA) dell'Università di Roma La Sapienza.