Τετάρτη, 25 Σεπτεμβρίου 2013

Γιγάντιες δίνες στους ωκεανούς συμπεριφέρονται σαν μαύρες τρύπες



Ζυρίχη
Ορισμένες από τις μεγαλύτερες δίνες που σχηματίζονται στους ωκεανούς είναι μαθηματικά ισοδύναμες με τις μαύρες τρύπες, υπολογίζουν ερευνητές στην Ελβετία και τις ΗΠΑ. Μέχρι σήμερα αθέατοι, οι σχηματισμοί αυτοί φαίνεται ότι μεταφέρουν νερό σε μεγάλες αποστάσεις και δεν αποκλείεται να επηρεάζουν το παγκόσμιο κλίμα.

Η ύπαρξη αυτών των γιγάντιων δινών, οι οποίες μπορούν να φτάσουν σε διάμετρο τα 150 χιλιόμετρα, ήταν γνωστή από προηγούμενες παρατηρήσεις. Ο ρόλος τους όμως στην ωκεάνια κυκλοφορία ήταν δύσκολο να μελετηθεί, καθώς τα όρια αυτών των περιστρεφόμενων υδάτινων όγκων ήταν σχεδόν αδύνατο να εντοπιστούν.
Σε νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο Journal of Fluid Mechanics, η ελβετο-αμερικανική ομάδα παρουσιάζει μια νέα μαθηματική τεχνική που επιτρέπει τον εντοπισμό και την παρακολούθηση τέτοιων δινών σε δορυφορικές εικόνες.

Προς έκπληξη των ερευνητών, οι γιγάντιες δίνες είναι κλειστοί σχηματισμοί που συμπεριφέρονται όπως οι μαύρες τρύπες στη μαθηματική περιγραφή τους.

Οι μαύρες τρύπες είναι αντικείμενα με τόσο μεγάλη μάζα ώστε τίποτα, ακόμα και το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει αν πλησιάσει πέρα από μια συγκεκριμένη απόσταση. Όπως φαίνεται, και οι γιγάντιες δίνες συγκρατούν μέσα τους το όλο το νερό που έχουν παγιδεύσει -είναι δηλαδή κλειστοί όγκοι παγιδευμένου νερού, όπως οι μαύρες τρύπες είναι κλειστοί σχηματισμοί παγιδευμένης μάζας.

Στις μαύρες τρύπες, το όριο πέρα από το οποίο δεν υπάρχει επιστροφή ονομάζεται ορίζοντας των γεγονότων (επειδή κανένα γεγονός δεν μπορεί να γίνει αντιληπτό πέρα από αυτό το όριο). Μια ακτίνα φωτός που περνά αυτό τον ορίζοντα ακολουθεί μια σπειροειδή τροχιά πριν χαθεί για πάντα μέσα στο κοσμικό τέρας.

Ακριβώς έξω από τον ορίζοντα των γεγονότων, όμως, υπάρχει ένα άλλο όριο που αποκαλείται «σφαίρα» φωτονίων». Μια ακτίνα φωτός που πλησιάζει αυτή τη νοητή σφαίρα δεν πέφτει μέσα στην τρύπα -απλά καμπυλώνεται και τίθεται σε τροχιά γύρω της για πάντα.

Οι ερευνητές του Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Ζυρίχης (ETH Zürich) ανακάλυψαν ένα αντίστοιχο της σφαίρας φωτονίων σε γιγάντιες ωκεάνιες δίνες. Σε αυτά τα όρια των δινών, τα μόρια νερού κινούνται διαρκώς σε κλειστούς κύκλους. Και, όπως συμβαίνει σε μια μαύρη τρύπα, ό,τι βρίσκεται στο εσωτερικό της δίνης δεν μπορεί να δραπετεύσει σε ήρεμα νερά.
Τα κλειστά όρια των δινών είναι αυτό που επιτρέπει την αναγνώριση και την παρακολούθηση των δινών σε δορυφορικές εικόνες, αναφέρουν οι ερευνητές.

Επισημαίνουν επίσης ότι, από τη στιγμή που οι δίνες είναι κλειστοί και σταθεροί όγκοι νερού, λειτουργούν ουσιαστικά ως οχήματα μεταφοράς νερού σε μεγάλες αποστάσεις.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι κατάφεραν σε επόμενη φάση να αναγνωρίσουν δίνες σαν μαύρες τρύπες στους Δακτυλίους του Αγκούλας, μιας σειράς ωκεάνιων δινών που εμφανίζονται έξω από το νότιο άκρο της Αφρικής και μεταναστεύουν στο Νότιο Ωκεανό έξω από την Ανταρκτική.

Συνολικά καταγράφηκαν επτά τέτοιες δίνες, οι οποίες διατηρήθηκαν για διάστημα σχεδόν ενός έτους χωρίς να εμφανίζουν διαρροή νερού.

Τα ευρήματα επιβεβαιώθηκαν μάλιστα από ανεξάρτητους ερευνητές, επίσης στο Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι, οι οποίοι χρησιμοποίησαν τη νέα τεχνική για να ανακαλύψουν μια δίνη τύπου μαύρης τρύπας στον Κόλπο του Μεξικού.

Η ερευνητική ομάδα που υπογράφει τη δημοσίευση υποψιάζεται ότι μαθηματικά ισοδύναμα των μελανών οπών εμφανίζονται και σε άλλα ρευστά εκτός των ωκεανών.

Μια τέτοια περίπτωση δεν αποκλείεται να είναι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα, μια γιγάντια αλλά σταθερή δίνη που μαίνεται στον Δία εδώ και αιώνες.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ

Δεν υπάρχουν σχόλια: