Lý giải hiện tượng đĩa băng xoay bí ẩn: ta đã biết tại sao nó vừa tròn lại vừa xoay

Người dân sống tại Michigan đã phát hiện ra hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy này trên sông Pine vào tuần vừa rồi: một đĩa băng tròn hoàn hảo đang tự xoay trên làn nước lạnh giá. Ngỡ chừng như ai đã tự tay cắt ra một mảnh băng tròn trịa vậy.

Đây là một hiện tượng vật lý kì lạ, thường gặp trên bề mặt một hồ băng khi băng bắt đầu có dấu hiệu tan. Mảnh băng tròn lớn sẽ quay chậm rãi theo chiều kim đồng hồ, như mảnh băng được tìm thấy tuần vừa rồi.

Đoạn phim dưới đây được quay lại bởi một cư dân thành phố Michigan, anh sống ngay gần con sông Pine kể trên.

Đĩa băng xoay tròn kì lạ tại Michigan.

Trên YouTube cũng có rất nhiều đoạn video thú vị ghi lại hiện tượng tự nhiên kì lạ này và cũng mới chỉ rất gần đây thôi, các nhà khoa học mới tìm ra được lý do tại sao những đĩa băng quay lại tồn tại.

Hơn một thế kỷ dài, các nhà nghiên cứu đã phân tích những khái niệm vật lý nằm ẩn dưới đĩa băng xoay kia và họ tìm ra được rằng, đằng sau hiện tượng thú vị này không phải chỉ là một hiện tượng vật lý đơn giản.

Lời giải thích thường thấy nhất cho hiện tượng này đó là khi không khí lạnh và đặc tiếp xúc với một xoáy nước nhỏ, nó sẽ tạo ra một vòng xoáy liên tục. Nhưng đây mới chỉ là một phần sự thật, bởi lẽ một đĩa băng xoay thường có đường kính từ 1 cho tới 200 mét. Kích thước khác biệt sẽ khiến những đĩa băng đó có những tính chất vật lý khác nhau.

Nếu như đĩa băng chỉ xoay bởi những xoáy nước thì đĩa nhỏ sẽ xoay nhanh hơn những đĩa to, nhưng đó không phải là điều thường thấy, bởi lẽ đĩa to và đĩa nhỏ đều có tốc độ xoay khá tương đương. Chưa hết, người ta còn tìm thấy những đĩa băng đó tại những khu vực nước hoàn toàn tĩnh lặng, không hề xuất hiện một xoáy nước nào.

Đáng lẽ, chúng không thể xoay được nhưng cuối cùng, chúng vẫn xoay.

Một đội ngũ nghiên cứu được dẫn dắt bởi giáo sư Stéphane Dorbolo từ Đại học Liége, Bỉ đã quyết định tìm hiểu tận gốc bí mật này.

Với một vài chiếc máy quay, một hạt kền, một cục nam châm và một que khuấy đĩa petri, các nhà nghiên cứu đã tái tạo được hiện tượng tự nhiên này trong phòng thí nghiệm. Điều kì lạ cũng vẫn xảy ra, khi mà khối băng nổi trên mặt nước bắt đầu xoay, mặc dù trên đĩa thí nghiệm không hề có một tác động nào gây ra hiện tượng xoay.

Hóa ra, hiện tượng xoay này không phải do dòng chảy của nước, mà do chính một tính chất rất riêng biệt của nước.

Như nhà nghiên cứu Ryan F. Mandelbaum giải thích, nước sẽ đặc nhất ở nhiệt độ 4 độ C và đó chính là điểm mấu chốt sinh ra hiện tượng này.

“Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã đo đạc dòng nước chảy phía bên dưới tảng băng và phát hiện ra rằng đĩa băng kia làm lạnh lượng nước xung quanh nó. Khi mà nước xung quanh đĩa băng đạt điểm 4 độ C, nó sẽ tạo nên một xoáy nước ngay tại địa điểm đó, làm xoay đĩa băng nổi bên trên”.

Nhưng đó mới chỉ là lời giải thích cho sự xoay, chứ chưa phải là đáp án cho sự tròn trịa bất thường của đĩa băng nói trên.

Có thể rằng mảnh băng bị tách ra do tác động của xoáy nước do chính nó tạo ra nên mới được tạo hình tròn trịa như vậy. Xoáy nước hình tròn cứ tác động liên tục lên mảnh băng và cứ thế, dần dần hình tròn sẽ hiện ra thôi.

Thiên nhiên bí ẩn, nhưng đó mới là thứ thúc đẩy chúng ta nghiên cứu.

Tham khảo ScienceAlert