Según investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich) y de la Universidad de Miami (EEUU), algunos de los más grandes remolinos oceánicos de la Tierra son matemáticamente equivalentes a los misteriosos agujeros negros del espacio.
En el norte de Europa se producen inviernos suaves gracias a la Corriente del Golfo, que forma parte de las corrientes oceánicas del mundo con efecto sobre el clima. Sin embargo, el clima también se ve influenciado por enormes remolinos de más de 150 kilómetros de diámetro que giran por el océano y por éste se mueven a la deriva .
El número de estos remolinos se ha incrementado en el Océano Antártico, aumentando el transporte de aguas cálidas y saladas hacia el norte. Curiosamente, esto podría moderar el impacto negativo de la fusión del hielo marino en un contexto climático más cálido.
Sin embargo, los científicos no han sido capaces aún de cuantificar dicho impacto debido a que los límites exactos de estos cuerpos acuosos giratorios han resultado hasta ahora indetectables.
George Haller, profesor de Dinámica no lineal de la ETH Zurich, y Francisco Berón-Vera, profesor de investigación oceanográfica de la Universidad de Miami, han llegado a una solución para este problema.
Esfera fotónica y esfera de agua
En un artículo publicado recientemente en el Journal of Fluid Mechanics, describen una nueva técnica matemática para encontrar remolinos transportadores de agua con límites coherentes. El desafío en la búsqueda de estos remolinos es identificar islas de agua definidas, en medio de un océano turbulento. El movimiento rotatorio y sin rumbo del fluido parece caótico para el observador, tanto desde el interior como desde el exterior de los remolinos.
Pero Haller y Beron-Vera fueron capaces de establecer un orden en este caos mediante el aislamiento de estas islas de agua coherentes, a partir de una secuencia de observaciones realizadas por satélites.
Para su sorpresa, dichos remolinos coherentes resultaron ser matemáticamente equivalentes a los agujeros negros del espacio, publica el ETH Zurich. Un agujero negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material puede escapar de ella, ni siquiera la luz.
Pero, a una distancia crítica de un agujero negro, cualquier haz de luz dejará de girar hacia el interior del agujero. En lugar de eso, se doblará drásticamente para volver a su posición original, formando una órbita circular. La superficie formada por estas órbitas luminosas situadas alrededor de un agujero negro es denominada esfera fotónica.
Lo que Haller y Beron-Vera han descubierto es que superficies cerradas similares se forman también alrededor de los remolinos oceánicos. En estas barreras, las partículas del fluido se mueven en bucles cerrados, siguiendo una trayectoria similar a la de la luz en una esfera fotónica. Como en un agujero negro, nada puede escapar de estos bucles.
Son precisamente estas barreras lo que ayudan a identificar remolinos oceánicos coherentes entre la gran cantidad de datos observacionales disponibles. Según Haller, el hecho mismo de que existan tales órbitas coherentes de agua en medio de las complejas corrientes oceánicas es sorprendente.
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