Всяка зима огромна част от езерото Байкал в Сибир се покрива с дебел лед. На места той е достатъчно здрав, за да се използва дори за движение с автомобили. Но понякога през март и април върху тази привидно равномерна ледена повърхност се появява нещо необичайно – огромни почти идеални кръгове с диаметър няколко километра.

От брега или от самия лед човек лесно може да премине през тях, без изобщо да разбере какво има под краката му.

От Космоса обаче картината е съвсем различна.

Тъмните пръстени се открояват ясно върху белия лед. Типичният им диаметър е около 5–7 километра, а някои остават видими седмици или дори месеци. Анализ на архивни сателитни изображения показва, че подобни структури се появяват на Байкал поне от 70-те години на XX век. NASA съобщава за 57 установени пръстена в езерото в анализираните данни.

Феноменът, който привлече вниманието на астронавтите

Руски изследователи започват да обръщат по-сериозно внимание на кръговете в сателитни изображения през началото на XXI век. Международният интерес нараства особено силно през април 2009 г., когато астронавти на Международната космическа станция заснемат два огромни пръстена върху замръзналото езеро.

Единият от тях, в южната част на Байкал, е приблизително 4,4 километра в диаметър. Сателитните изображения показват, че структурата се появява още в началото на април и постепенно се превръща в зона на силно изтънен лед, а след това и в открита вода.

Първоначално причината не е очевидна.

Сред ранните обяснения се обсъждат геотермална активност, изтичане на газ от дъното и дори освобождаване на метан от огромните залежи на газови хидрати, които съществуват в седиментите на Байкал.

Теорията изглежда логична – ако от дъното се издига по-топъл газ или вода, това би могло да разтопи леда над себе си.

Но действителният механизъм се оказва по-различен.

Под леда се върти огромен воден вихър

Екипи от Русия, Франция и Монголия започват да изследват пръстените директно на място. Те пробиват ледовете и спускат уреди до около 200 метра дълбочина, измервайки температурата и движението на водата.

Така откриват нещо впечатляващо.

Под гигантските пръстени има огромни въртящи се водни вихри, подобни на структури, които по-често се наблюдават в океаните.

Водата в тях е приблизително 1–2°C по-топла от околната вода. Вихърът се върти под леда и разпределя тази топлина неравномерно.

И точно това обяснява странната форма.

В центъра на вихъра течението е сравнително слабо. Въпреки че водата е по-топла, ледът там не се топи толкова бързо.

По периферията обаче скоростта на водата е по-висока. Топлата вода постоянно се движи под леда и ускорява топенето му.

Резултатът е огромна кръгла зона от по-тънък лед, която на сателитните изображения изглежда като тъмен пръстен.

Но откъде идват самите вихри?

Тук загадката все още не е напълно затворена.

Наблюденията показват, че вихрите вероятно започват да се образуват още през есента – преди езерото да бъде покрито с лед. Сред факторите са устойчиви ветрове, вливането на вода от реките и релефът на дъното.

Подводните каньони изглежда имат особено важна роля.

Едно от местата, където пръстените се появяват сравнително често, е районът около нос Нижнее Изголовие. От 57-те пръстена, отчетени в Байкал в анализа, около 13 са образувани именно там. Според изследователите подводен каньон вероятно задържа или насочва водните вихри в тази зона.

По-нова хидродинамична работа също разглежда ролята на подводния релеф и така наречените топографски или каньонни вихри като механизъм, способен да доставя по-топла вода към долната страна на леда.

А какво става с метана?

Теорията за метановите хидрати дълго време е едно от най-популярните обяснения.

И това не е случайно. На дъното на Байкал действително има големи количества газови хидрати, а научни наблюдения показват, че метан може да се придвижва нагоре във водния стълб и да създава необичайни структури в зимния лед.

Но при гигантските многокилометрови пръстени доказателствата не подкрепят идеята метанът да е основната непосредствена причина.

Изследователите откриват подобни ледени кръгове и в плитки части на Байкал, където условията не са подходящи за газови хидрати. Още по-важно – подобни гигантски пръстени са наблюдавани и в езерото Хөвсгөл в Монголия и Телецкото езеро в Алтай, където не са известни подобни метанови източници.

Затова водните вихри днес са много по-добре подкрепеното обяснение.

Красиви от Космоса, опасни на земята

От сателитните снимки пръстените изглеждат като красив природен орнамент.

На самото езеро обаче могат да бъдат сериозна опасност.

Проблемът е, че тъмният пръстен отбелязва зона, където ледът е значително по-тънък. Според научни публикации в самия пръстен той може да бъде едва 20–30 сантиметра или по-малко, докато извън него да достига приблизително метър.

Това е особено важно на Байкал, където през зимата местните жители често използват замръзналото езеро като път.

През 2016 г. опасността става съвсем реална. В района на един от изследваните пръстени микробус пропада през изтънелия лед. Хората успяват да се измъкнат и са спасени. Само няколко дни по-късно второ превозно средство пропада по периферията на същия пръстен.

Точно затова учените следят структурите и предупреждават хората да избягват известните райони на появата им.

Не са идеално кръгли случайно

Размерът на тези образувания е една от причините толкова дълго да остават неразбрани.

Когато човек стои върху ледена структура с диаметър шест километра, няма начин да види формата ѝ. Едва развитието на сателитното наблюдение позволява на учените да проследят кога се появяват пръстените, как се променят и на кои места се повтарят.

Някои съществуват само ден-два. Други остават видими седмици или месеци. Най-често се появяват през март и април, когато слънцето вече започва да затопля леда, но езерото все още е замръзнало.

Днес гигантските ледени кръгове на Байкал вече не са мистерия в смисъла на необясним феномен. Основният механизъм е сравнително добре разбран – огромни вихри от малко по-топла вода изтъняват леда по своята периферия.

Но учените все още изследват защо точно тези вихри се образуват на определени места и в определени години.

А това прави феномена още по-интересен: кръгът, който изглежда сякаш е нарисуван върху повърхността, всъщност е само отпечатъкът на невидимо движение на водата десетки и стотици метри под леда.