„Holt víz”: Miért álltak meg a hajók a tenger közepén

Nem messze a Tajmir-félszigettől a „Fram” nevű szkúner, amelyen a felfedező a célja felé tartott, különös helyzetbe került: úgy tűnt, mintha a hajó megfeneklett volna a vízben. A legénység minden erejével igyekezett elmozdítani a szkúnert, próbálták forgatni és manőverezni is, de a „Fram” mozdíthatatlanná vált.

Milyen különleges természeti jelenséggel találkoztak az utazók? És valóban igaz, hogy maga Kleopátra is ennek áldozata lett?

A „Fram” szkúner hirtelen megállt, mintha gyökeret eresztett volna.

A „Fram” szkúner Oslo múzeumának fő látványossága, mely a norvég sarki expedíciók történetét mutatja be. Ma bárki felmehet ennek a fából készült vitorlás-motoros hajónak a fedélzetére, amellyel Fridtjof Nansen 1893-ban az Északi-sark meghódítására indult. A szkúner különleges kialakítása lehetővé tette, hogy hosszú ideig sodródjon az arktikus jégmezők között.

„A Framnak meglehetősen egyedi szerkezete volt, amely arra irányult, hogy a jeget maga alá gyűrje és kitolja. A Fram lekerekített formájú volt, és azért tervezték speciálisan így, hogy a jég ne tudja összeroppantani” – magyarázta Alekszej Szazonov földrajztudományok kandidátusa.

Norvégul a „Fram” szó jelentése „előre”.

De a sors iróniája, hogy ez a szimbolikus nevű szkúner hirtelen megállt, mintha gyökeret eresztett volna, nem messze a Tajmir-félszigettől, Eurázsia legészakibb szárazföldi pontjától. És nem is a jég miatt álltak meg, hiszen körülöttük tiszta víz volt. Úgy tűnt azonban, hogy valami ismeretlen erő akadályozza a hajót a mozgásban. Fridtjof Nansen ezt a jelenséget „holt víznek” nevezte el.

„Fridtjof Nansen gyakorlatilag az első részletes, tudományosan dokumentált beszámolót készítette a „holt víz” jelenségéről, amellyel szembesült. Megjegyezte, hogy a víz felszínén, egy vékony felső rétegben, amit akár kézzel is ki lehetett merni, a víz teljesen iható volt, szinte édesvíz. Ám a hajótest alatt már sós volt a víz. Vízmintákat is vettek” – mondta Anton Rizsenkov fizikus.

Nansen jelentései felkeltették Vagn Walfrid Ekman svéd fizikus és oceanográfus érdeklődését. 1904-ben laboratóriumi kísérletet végzett, és megállapította, hogy az édesvíz és a sós víz rétegeinek találkozásánál valóban fékező hatás lép fel. A tudós arra a következtetésre jutott, hogy a jelenség oka a két vízréteg eltérő sűrűsége, de a jelenséget teljes mértékben nem sikerült megmagyaráznia.

„A víz sűrűsége több tényezőtől is függ. Ilyen például a sótartalom, ami azt jelenti, hogy a tengervíz sokkal sűrűbb és nehezebb, ezért alul helyezkedik el. A hőmérséklet is befolyásolhatja a sűrűséget. A víz 4 Celsius-fokon a legsűrűbb. Mindezek eredményeként a vízrétegek olyanok, mint egy réteges sütemény, ahol felül a könnyű, édes folyóvíz, alul pedig a sűrűbb sós víz található” – magyarázta a geográfus.

Kleopátra flottáját a „holt víz” pusztította el?

A tengerészek már az ókorban is tapasztalták a „holt víz” jelenségét. A középkorban az utazók azt gondolták, hogy a hajókat valamilyen gonosz erő tartja vissza. Hogy kiengeszteljék a természetfeletti lényeket, ajándékokat, érméket és finom falatokat dobtak a vízbe.

„Nehéz megmondani, hogy ki fedezte fel először a „holt víz” jelenségét, de valószínűleg már a föníciai tengerészek is tapasztalták, akik a legrégebbi feljegyzések szerint a Földközi-tenger vizein hajózva szembesültek vele.

De az ókori római csatákban is szerepet játszhatott, amikor evezős hajókkal harcoltak, és az egyik hajóval megtorpedózták a másikat. Ezeknek a hajóknak hatalmas, kihegyezett orruk volt rézborítással. Az egyik hajó felgyorsított és nekiment a másiknak, hogy elsüllyessze” – mesélte Rizsenkov fizikus.

Az egyik ilyen ütközetre Kr. e. 31-ben került sor a Jón-tengeren, az Actium-fok közelében, Görögország nyugati partjainál. Ebben az időben polgárháborúk dúltak az ókori Rómában. Ebben a tengeri ütközetben dőlt el, hogy ki fogja irányítani a birodalmat. Körülbelül 500 hajó csapott össze a csatában.

• Az egyik oldalon a leendő császár, Octavianus Augustus hajói álltak.
• A másikon Marcus Antonius római hadvezér és Kleopátra egyiptomi királynő egyesített flottája.

Gályáik méretben és fegyverzetben is jelentősen felülmúlták az ellenséges hajókat. De egy adott pillanatban a hatalmas hajók hirtelen megálltak, mintha gyökeret eresztettek volna, és nem tudtak elmozdulni. Végül Octavianus győzedelmeskedett.

„Az eredeti feltételezés az volt, hogy a hajók áramvonalasságát, hidrodinamikai tulajdonságait a rájuk tapadt halak és kagylók rontották el. De hogy mi történt valójában, azt már valószínűleg sosem fogjuk megtudni” – véli Alekszej Szazonov.

Ennek ellenére a modern tudósoknak meggyőződésük, hogy Marcus Antonius és Kleopátra flottáját a „holt víz” pusztította el.

Hogyan fejtették meg a tudósok a „holt víz” jelenségének titkát?

Ennek a rejtélyes jelenségnek a titkát a Poitiers-i Egyetem francia fizikusai fedezték fel. Megvizsgálták azt a tengeri területet, ahol az actiumi csata zajlott, és rájöttek, hogy ott édes és sós víz keveredik. A tudósok felfedezték, hogy a különböző sűrűségű vízrétegek határán víz alatti hullámok keletkeznek, amelyek még a legnagyobb hajókat is képesek megállítani.

„Az egyiptomi hajók sokkal hosszabbak és nehézkesebbek voltak. Abban a szűk térségben, ahol a csata zajlott, ez megakadályozta őket a gyors manőverezésben. És a manőverezési nehézségeket az a bizonyos jelenség okozta, ami a felszíni vízrétegek mozgásával függ össze” – hangsúlyozta Rizsenkov fizikus.

Valószínűleg ilyen hullámok állították meg Fridtjof Nansen „Fram” szkúnerét is a Tajmir-félsziget közelében. Hiszen pontosan ott ömlik a Jenyiszej folyó a Kara-tengerbe.

„A Jenyiszej folyó édesvizet szállít, ami nem keveredik azonnal a tengervízzel, hanem szétterül a felszínen akár több tíz kilométer hosszan is. Ha egy hajó bekerül ebbe a határzónába, belső hullámokat kezd kelteni, tehát az édesvíz és a sűrű, sós tengervíz határán. És ez a sűrű, sós tengervíz hozza létre azokat a hullámokat, amelyek akadályozzák a hajó haladását és lelassítják” – magyarázta a geográfus.

Hogyan alakul ki a „holt víz” jelensége?

A tudósok kétféle belső hullámot különböztetnek meg, amelyek a különböző sűrűségű vízrétegek találkozásakor keletkeznek. Az egyik típusú hullám egyszerűen lelassítja a hajót, míg a másik futószalagként működik, amelyen a hajó hol előre, hol hátra mozog. Fontos, hogy ezek a hullámok a fedélzetről szinte teljesen észrevehetetlenek maradnak.

Gyakran megfigyelnek hasonló jelenséget a gleccserek olvadási helyein, ahol az olvadékvíz a nagyon sós Északi-tengerbe ömlik. Ezenkívül sűrűségkülönbség alakul ki a meleg és hideg tengeráramlatok találkozásakor is.

„Jacques Piccard is találkozott ezzel a jelenséggel – ő a híres oceanográfus és tervező, Auguste Piccard fia, aki feltalálta a batiszkáfot, amellyel elsőként merültek le a Mariana-árok mélyére. Fia, Jacques Piccard batiszkáffal kutatta a Golf-áramlatot, az Atlanti-óceán meleg vizű áramlatát is. Ő is megfigyelte, hogy a batiszkáfja szó szerint több száz métert süllyed, majd emelkedik, annak ellenére, hogy a víz felszínén nem volt különösebb hullámzás” – osztotta meg a részleteket Szazonov.

A fizikusok szerint a „holt víz” jelensége gyakorlatilag a világtenger bármely pontján kialakulhat. Még a víz alatti földrengések vagy az erős viharok is előidézhetik ezt a jelenséget. De a modern hajókat már nem fenyegeti a „holt víz” jelensége.

„A modern hajók gyorsabbak, erősebbek és nagyobb tömegűek lettek. Ez pedig mind ahhoz vezetett, hogy már képesek megbirkózni az olyan természeti jelenségekkel, mint a „holt víz” hatása. Egyszerűen csak növelik a sebességüket. Persze, az ellenállás továbbra is megvan, de már nem okoz olyan helyzetet, mint Nansen „Fram” hajójánál, ahol a hajó gyakorlatilag teljesen megállt” – hívta fel a figyelmet a földrajztudományok kandidátusa.

Az úszókra viszont halálos veszélyt jelenthet ez a jelenség – állítja Leo Maas holland oceanográfus. Hiszen még egy profi sportoló sem tud ellenállni annak a láthatatlan erőnek, amely megakadályozza abban, hogy visszajusson a partra, ha „holt vízbe” kerül.