黑洞是非常大的天体,它吸引了附近一定范围的一切物体。任何靠近黑洞的物体都无法逃脱,即使是光。然而,当位于一定的距离以外,光束不再旋转进入黑洞,而是被极大的弯曲并折回最初的位置,形成圆轨道。在爱因斯坦的相对论里,这种封闭的光轨道形成的障碍表面被称为光子层。
哈勒和宝龙-维拉在选择的海洋涡流里发现了相似的封闭障碍。在这些障碍里,流体粒子以封闭环的形式移动——类似于光子层里光的路径。正如黑洞里的情况一样,任何物质都无法逃离这些封闭环,即使是水。
正是这些障碍帮助科学家确定了大量观察数据里的连贯海洋涡流。巨哈勒表示,这种连贯水体轨道的确存在于复杂海流里的事实让他们大吃一惊。
涡流作为水的趋向性
由于黑洞类型的海洋涡流非常稳定,它们的功能相当于交通工具——不仅对于例如浮游生物等微生物或者类似塑料废物或者油等异物,也针对于与周围水体不同的温暖咸水体。哈勒和宝龙-维拉已经证实了对厄加勒斯环的观测,后者是一组规律性出现在非洲南段南冰洋的海洋涡流,它们会传输温暖咸水至西北部。研究人员确定了7个黑洞类型的厄加勒斯环,它们能够毫无泄漏的传输相同水体长达一整年。
哈勒指出相似的连贯涡流也存在海洋以外的其他复杂流体里。从这个角度上看,很多旋风可能也类似于黑洞。即使是木星表面的大红斑——一种静态风暴——可能也是黑洞类型涡流最壮观的例子。“数学家一直都试图理解涡流里这种奇特的连贯旋涡。”哈勒解释道。