Mořské spirály
Odhaleno. Oceánské víry se chovají jako černé díry

Vědci přišli s novým matematických popisem vodních vírů. Na jejich okraji se tvoří hranice, za níž nic nepronikne. Formálně se podobají exotickým astrofyzikálním objektům.

Mechanika tekutin zajímá fyziky už od Archimédových časů. Ačkoliv se jí věnují víc než dva tisíce let, pořád ji ještě nevyčerpali a přichází s novými objevy. Matematický popis chování kapalin je obtížný. Týká se to i vodních vírů. Nikdo přitom nepochybuje, že by se hodilo, pokud bychom dovedli předvídat jejich chování. Vědci se mimo jiné potýkali s problémem vymezení jejich hranic. Co je ještě vír a co okolní voda? Dvojice fyziků, George Haller ze Spolkové vysoké technické školy v Curychu a Francisco Baron-Vera z univerzity v Miami, problém vyřešila.

Řešení, které vědci popisují v časopise Journal of Fluid Mechanics, má zajímavé vlastností. Fyzikové mimo jiné tvrdí, že chování vody ve vodním víru je z matematického hlediska ekvivalentní chování fotonů na hranici daleko exotičtějšího fyzikálního jevu - černé díry.

V okolí černé díry je gravitační pole natolik silné a prostor zakřivený takovým způsobem, že z něj nemůže nic uniknout. Včetně světla. Hranici, zpoza níž se k vnějšímu pozorovateli už nic nedostane, se říká horizont události.

Fotonová sféra

Kromě něj se dá ještě předpovědět takzvaná fotonová sféra. Je to oblast, v níž se fotony, částice světla, pohybují v kruzích. Protože rychlost světla je nejvyšší možná rychlost v přírodě vůbec, znamená to, že pod fotonovou sférou už nemohou existovat žádné stabilní oběžné dráhy. Vlastnosti fotonové sféry připomíná i hranice oceánského vodního víru, kterou objevili Haller a Baron-Vera. Molekuly vody se na ní pohybují v uzavřených drahách, které nemohou opustit, dokud vír existuje.

Z vnitřního prostoru víru nemůže analogicky jako z černé díry nic uniknout. Kromě Karla Schwarzschilda, který existenci fotonové sféry předpověděl v roce 1916, zmiňují vědci kupodivu i Edgara Allana Poea. Tento americký spisovatel a jeden ze zakladatelů nebo možná předchůdců literárního žánru science-fiction totiž o podobné hranici vodního víru psal ve své povídce Pád do Maelströmu z roku 1841.

V příběhu se píše o ztroskotání rybářské šalupy ve vodním víru u ostrova Moskoe poblíž břehů Norska. Poeův námořník, který měl zničení lodi Maelströmem přežít říká: "Okraj kruhu tvořil široký pás třpytivé tříště; z té však ani kapka nesklouzla do jícnu děsivého trychtýře, jehož vnitřek, pokud jsme jen mohli dohlédnout, byla hladká, lesklá, černočerná vodní stěna, skloněná v úhlu dobrých pětačtyřiceti stupňů …"

Točivé dopravníky

K ověření své teorie použili vědci data ze satelitního pozorování vírů v proudu Střelkového mysu, který teče okolo východního pobřeží Afriky. Z osmi pozorovaných vírů se podle jejich předpokladů chovalo sedm. Víry se v oceánu pohybují z místa na místo. Mohly fungovat jako dopravní prostředky. Jejich pomocí by mohl cestovat plastový odpad, mikroorganizmy, ropné skvrny, ale i třeba jen voda, které má odlišnou teplotu a obsah soli od svého okolí.

Hned po zveřejnění Hallerova a Baron-Verova výzkumu se ozvala námořní fyzička Josefina Olascoagová, která pracuje na Miamské univerzitě stejně jako Francisco Baron-Vera. Objevila velké množství vírů, které vyhovují teorii obou vědců, v Mexickém zálivu.

Oceány by ale nemusely být jediné prostředí, kde se nově objevený efekt projevuje. Mohl by se týkat i vírů v atmosféře, a to nejen té pozemské. Stejným způsobem by se mohla chovat například Velká rudá skvrna na Jupiteru.