Több mint 100 év után sikerült megoldani a delfinek egyik legnagyobb rejtélyét

A tudósok először tudták megfigyelni, sőt, dokumentálni, hogyan haladnak át ezek a fánkalakú örvénygyűrűk a vízen, majd hogyan érik el a levegőt anélkül, hogy elveszítenék formájukat. A szakértők szerint a tudomány évszázadok óta próbálja megfejteni ezt a titkot. Az egyik kutató így fogalmazott:

Az örvénygyűrűk a fizika egy szűk, de kiemelkedően fontos területéhez tartoznak, mivel természetes úton is hajtóerőt biztosítanak a mozgáshoz – akár a víz alatt, akár a levegőben. A gyűrűk olyan forgó, fánkalakú folyadéktömegek, amelyek egy irányba mozognak, és nagy távolságokat is képesek megtenni anélkül, hogy szétesnének vagy sok energiát veszítenének. Érdekesség, hogy ezek nemcsak a vízben fordulnak elő, de a delfinek és a medúzák mozgása közben is létrejönnek, sőt, a cigaretta- és reaktív hajtóművek füstjében is megjelennek.

Már az 1800-as évek közepén is vizsgálták őket – Hermann von Helmholtz volt például az, aki matematikailag is leírta a működésüket. A jelenség akkor alakul ki, amikor egy folyadéksugár kilép egy nyíláson – ez lehet például egy delfin légzőnyílása is –, és határfelület keletkezik közte és a körülötte lévő víz között. Ez a határfelület feltekeredik, és gyűrűalakú örvényt hoz létre.

Ezek az örvények nem hullámként terjednek, sokkal inkább egyben mozognak, és közben forgó folyadékot szállítanak magukkal – így alakjukat hosszú ideig és nagy távolságon keresztül is megtartják, ráadásul nagyon kevés energiát veszítenek.

A tudósok egy kis dugattyút használtak egy víztartályban annak érdekében, hogy különböző irányú és erősségű örvénygyűrűket hozzanak létre. A cél az volt, hogy kiderítsék, mi történik ezekkel a gyűrűkkel akkor, amikor elérik a vízfelszínt – ahol a víz a levegővel találkozik. A szakértők négyféle viselkedést figyeltek meg – a gyűrűk:

• Eloszlanak, ha gyengék.
• Visszapattannak, de megtartják alakjukat.
• Szétesnek – a felszínt elérve.
• Áttörnek a víz-levegő határfelületen, és vízsugárként folytatódnak a levegőben.

Utóbbi akkor történik, ha a gyűrűk erősek és függőlegesen haladnak felfelé.

Ez a kutatás egy évszázados rejtélyt old meg, és új ismeretekkel szolgál a víz alatti hajtásról, termikus felhajtóerőkről, sőt a vulkánkitörésekről is, ráadásul az állatok mozgásának jobb megértéséhez is hozzájárul – derül ki az Interesting Engineering cikkéből.