Довгий час гігантські, самотні хвилі, що раптово з’являлися посеред відкритого океану, були морською легендою, яка лякала моряків. Про це повідомляє Nexpress із посиланням на ScienceAlert.
Ці «хвилі-убивці» могли досягати висоти 20 метрів — вдвічі більші за звичайні хвилі навколо, і за лічені хвилини зникали. Сьогодні вчені підтверджують їхнє існування, але їхнє походження довго залишалося загадкою.
Недавнє 18-річне дослідження, проведене міжнародною командою науковців, нарешті розкрило цю таємницю, довівши, що ці хвилі не є випадковими чи містичними, а виникають за цілком природними законами. Це не магія, а фізика.
Як вчені розгадали загадку гігантських хвиль?
Дослідники проаналізували дані 27,5 тисяч записів про стан моря, зібраних з 2003 по 2020 рік на нафтовій платформі Ekofisk у Північному морі. Замість складних математичних моделей для пояснення «модуляційної нестабільності», вчені дійшли висновку, що величезні хвилі формуються завдяки конструктивній інтерференції.
Простіше кажучи, це явище відбувається, коли дві або більше хвиль накладаються одна на одну, створюючи одну велику хвилю. Цей ефект посилюється природною асиметрією морських хвиль — їхні гребені зазвичай значно крутіші й вищі за западини. Тому безліч менших хвиль, що шикуються разом, об’єднують свої гребені, створюючи одну масивну хвилю, яка на мить височіє над усім навколо.
Що пояснює порівняння з натовпом людей?
Щоб пояснити це явище, можна уявити собі натовп людей, що виходять зі стадіону після матчу. Якщо вихід — вузький коридор з високими стінами, то люди змушені рухатися лише в одному напрямку. Ті, хто ззаду, штовхають тих, хто попереду, і може виникнути «завал». Це схоже на хвилю-убивцю, викликану обмеженням простору.
Натомість, якщо вихід зі стадіону веде на широке поле, люди можуть вільно розійтися в різні боки, уникаючи тисняви. Точно так само в океані — хвилі вільно поширюються, тому вони не підкоряються тим самим законам, що й хвилі у вузькому лабораторному каналі, де вчені можуть штучно створити «хвилю-убивцю» за допомогою модуляційної нестабільності.
Як вчені розкрили таємницю гігантських хвиль?
Команда вчених застосувала статистичні методи для виявлення закономірностей у рідкісних випадках появи гігантських хвиль. Виявилося, що ці хвилі підкоряються так званому квазідетермінованому патерну, який у просторі та часі є впізнаваним і повторюваним, але з часткою випадковості. У цей момент багато звичайних хвиль збігаються, створюючи одну гігантську.
Ця загальна теорія, розроблена океанографом Паоло Боккотті, показує, що екстремальні хвилі не є повністю випадковими. Усі великі хвилі несуть у собі «відбиток» або «підпис» — групу хвиль, що рухаються разом, наростають до піку і потім згасають.
Прикладом такого явища може бути шторм у Північному морі 24 листопада 2023 року, що спричинив появу масивної хвилі-убивці висотою 17 метрів. Аналіз, проведений з використанням штучного інтелекту, показав, що це явище повністю відповідало теорії квазідетермінізму та конструктивної інтерференції, коли безліч менших хвиль просто зібралися разом, утворивши гігантську хвилю.
Також вчені пояснили, чому виникає дежавю, дізнайтеся розгадку загадкового феномену.
