Il fenomeno dell'acqua morta: come sono morte le potenti navi di Cleopatra?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

La frenata e lo scuotimento precedentemente inspiegabili delle navi pienamente operative nelle cosiddette acque morte hanno finalmente ricevuto una spiegazione scientifica.

Quando la nave entra in acque morte, il viaggio viene interrotto. Nel migliore dei casi, una nave con motori pienamente operativi rallenterà, nel peggiore dei casi si fermerà. Un vento in poppa può aiutare i marinai, ma anche con le vele spiegate, la nave si muoverà più lentamente di quanto dovrebbe.

Il fenomeno dell'acqua morta è stato notato per la prima volta dal ricercatore norvegese Fridtjof Nansen nel 1983. Andando nel nord della Siberia, il viaggiatore si è trovato in una zona in cui la sua nave ha rallentato così tanto che gli è diventato difficile controllarla. Nansen non ha preso rapidamente la velocità necessaria e non ha capito cosa fosse successo.

Nel 1904, il fisico e oceanografo svedese Wagn Walfried Ekman descrisse un fenomeno simile. Nel suo laboratorio, lo scienziato ha organizzato un esperimento con acqua di varia salinità, come in quella parte dell'Oceano Artico, dove Nansen si era "bloccato" in precedenza. Ekman ha scoperto che le onde meccaniche si formano all'interfaccia tra gli strati. Quando il fondo della nave interagisce con queste onde, creano ulteriore resistenza.

Dopo la scoperta di Ekman, gli scienziati si sono resi conto che il fenomeno dell'acqua morta è causato da diverse densità di strati liquidi. Differenze di densità possono verificarsi a causa della diversa salinità o della temperatura dell'acqua. Ma in ogni caso, il capitano della nave ha solo due opzioni. Può guardare con irritazione come la nave si sta trascinando a una velocità costante anormalmente bassa, che una volta era percepita da Nansen; o stare sul ponte e ondeggiare dietro la nave, provando l'improvvisa eccitazione scoperta nel laboratorio da Ekman.

Comprendendo la causa e i tipi del fenomeno dell'acqua morta, gli scienziati non conoscevano il meccanismo di cattura delle navi in cattività delle onde. Solo di recente fisici, meccanici dei fluidi e matematici dell'Istituto di scienze naturali del CNRS e del Laboratorio di matematica e scienze applicate dell'Università di Poitiers hanno descritto per la prima volta questo misterioso fenomeno. Un comunicato stampa relativo allo studio è disponibile sul sito web del CNRS.

Il team di scienziati ha classificato le onde che si verificano quando strati di liquido di diversa densità entrano in contatto tra loro, quindi hanno simulato il movimento della nave lungo onde descritte matematicamente. Le simulazioni hanno dimostrato che l'effetto dell'acqua morta si verifica quando le onde formano qualcosa come un nastro trasportatore. Su questo "nastro" la nave è appena percettibile che si sposta in avanti o indietro, il che sembra un rallentamento laterale.

L'esperimento ha anche mostrato che non ci sono differenze fondamentali tra i fenomeni osservati da Nansen nel 1983 e da Ekman nel 1904. Le oscillazioni di Ekman si smorzano gradualmente e la nave inizia a muoversi lentamente ea velocità costante.

Il lavoro degli scienziati ha subito dato origine a una nuova ipotesi su uno dei più antichi misteri dell'umanità. Non è ancora noto il motivo per cui durante la battaglia di Azio (31 aC) le potenti navi di Cleopatra furono uccise quando si scontrarono con la debole flotta di Ottaviano. Se assumiamo che la baia di Aktia, dove ebbe luogo la battaglia, fosse piena di acque morte, diventa chiaro perché il potere delle navi di Cleopatra non aiutò il sovrano. L'attrito è inversamente proporzionale alla velocità: più si trascina su una superficie resistente, più resiste. Ciò significa che le deboli navi di Ottaviano nelle acque morte potrebbero essere più manovrabili e più veloci della potente flotta della regina d'Egitto.