‘Crne rupe’ postoje i u okeanima na Zemlji

Neki od najvećih virova u okeanima na Zemlji po svojoj su matematici ekvivalentni misterioznim svemirskim crnim rupama, pokazalo je novo istraživanje.

Ogromni virovi tako su snažno oklopljeni vrtložnim strujama da ništa što uhvate ne može pobeći iz njih ni planktoni, ni smeće pa ni voda, baš kao što iz crnih rupa ne može pobeći čak ni svetlost.

Zanimljivo je da ovaj mehanizam ima vrlo značajan uticaj na klimu kao i na širenje hrane i zagađenja u okeanima.

Klimatski stabilizatori

Blage zime u severnoj Evropi rezultat su delovanja tople Golfske struje. No na klimu utiču i ogromni okeanski vrtlozi čiji promeri ponekad prelaze 150 km. Poslednjih godina njihov se broj u Južnom okeanu povećava pa raste i transport tople, slane vode prema severu. Podaci prikupljeni satelitima pokazali su da neki ogromni virovi pokreću oko 1,3 miliona kvadratnih metara tople morske vode u jednoj jedinoj sekundi. Zanimljivo je da bi ovaj proces mogao ublažiti negativne posledice topljenja leda koje uzrokuje globalno zagrevanje. Duboki okeanski virovi deo su tzv. termohalinske trake ili cirkulacije, snažnih morskih struja koje održavaju umerenu klimu Zemlje – Meksička struja donosi vrlo slanu i toplu vodu iz tropskih delova Atlantskog Okeana do Evrope, dok hladne struje poput Humboldtove, na zapadu Amerike, sprečavaju da se tropski i suptropski delovi Amerike pregreju.

Naučnici do sada nisu uspevali kvantifikovati uticaj ogromnih virova. George Haller, profesor nelinearne dinamike na ETH-u, i Francisco Beron-Vera, profesor okeanografije na University of Miami, nedavno su predstavili izveštaj u časopisu Journal of Fluid Mechanics u kojem su predstavili rešenje problema.

U turbulentnim vodama okeana koje na prvi pogled deluju haotično, uz pomoć satelitskih snimaka, uspeli su izdvojiti koherentne vrtloge koji su se pokazali kao matematički ekvivalenti crnih rupa (pogledajte video dole).

Nema bega iz vrtloga

Prave crne rupe su svemirska tela koja imaju toliko veliku masu da privlače sve što im priđe previše blizu, čak i svetlost. No na određenoj kritičnoj razdaljini zrak svetlosti neće spiralno ponirati u crnu rupu već će napraviti krug i vratiti se na izvorni položaj – ući će u kružnu orbitu oko crne rupe. Ova granična udaljenost u Einsteinovoj teoriji relativnosti zove se fotonska sfera.

Haller i Beron-Vera otkrili su da slične granice postoje i oko okeanskih virova. U njima se čestice vode kreću u zatvorenim petljama. Baš kao i u slučaju crnih rupa ništa ne može pobeći van tih petlji, čak ni voda. Budući da su okeanski vrtlozi slični crnim rupama stabilni, funkcionišu kao transportna vozila ne samo za mikroorganizme i čestice plastike ili ulja već i za vodu, njenu toplotu i slanost čiji nivoi mogu biti potpuno drugačiji od okolnih.

Naučni dvojac potvrde svog modela pronašao je u prirodi. U Južnom okeanu Haller i Beron-Vera identifikovali su grupu virova poznatu kao Agulhas Rings koje uz obale Afrike stalno stvara Agulhasova struja na južnom vrhu Afrike, a koji prenose toplu slanu vodu na severoistok. Među njima su otkrili čak sedam virova koji su gotovo godinu dana prenosili istu vodu bez ikakvog curenja.

Istraživanja švajcarsko-američkog tima pokazala su takođe da su ogromni virovi toliko moćni da u velike dubine povlače razno smeće poput delova brodova ili ostataka plastike i istovremeno deluju kao mlinovi tako da na odredište dospevaju fino mlevena zrnca zagađenja. Iako topla voda, jer je lakša, prirodno nastoji ostati na površini okeana, ogromni virovi vuku je do samog dna.

Stručnjaci veruju da će novo otkriće pomoći u razjašnjavanju brojnih okeanskih misterija – od složenog uticaja okeana na klimu do procesa širenja zagađenja morima.

 

Izvor: tportal.hr