Γιγάντιες δίνες στους ωκεανούς «συμπεριφέρονται σαν μαύρες τρύπες»

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.