Scopri il fenomeno dei cerchi di ghiaccio, i dischi circolari perfetti che ruotano lentamente in fiumi e laghi. Spieghiamo la meccanica dietro la loro formazione, l'importanza dei vortici e come la rotazione stessa scolpisce i bordi del ghiaccio in cerchi perfetti. Analizziamo la recente scoperta scientifica su come i cambiamenti di densità dell'acqua dovuti alla temperatura possano causare rotazione anche in acque ferme. Una guida a uno degli spettacoli più sereni e magici dell'inverno.
Cerchi di Ghiaccio: I Perfetti Dischi Rotanti nei Fiumi
Fisica o Magia? La scienza dietro i dischi ghiacciati che sfidano l'immaginazione
Adornando le superfici ghiacciate dei fiumi in regioni come la Scandinavia, il Canada o la Russia, i cerchi di ghiaccio sembrano enormi dischi in vinile bianchi che girano silenziosamente nell'acqua. Con diametri che variano da pochi centimetri a oltre 15 metri, questi dischi sono così geometricamente perfetti che spesso ispirano meraviglia negli osservatori fortunati. Sebbene sembrino fatti dall'uomo, i cerchi di ghiaccio sono il risultato di un delicato equilibrio tra idrodinamica, temperatura e movimento continuo dell'acqua.
1. La Teoria Classica: La «Trappola» del Vortice
Per decenni, gli scienziati hanno creduto che i cerchi di ghiaccio si formassero esclusivamente a causa delle correnti fluviali. Questo processo assomiglia al modo in cui un pezzo di legno viene modellato su un tornio.
- Creazione del Vortice: Quando un pezzo di ghiaccio rimane intrappolato in un «vortice» – un punto dove la corrente del fiume forma un cerchio a causa di un ostacolo o una curva – inizia a ruotare lentamente.
- La Scultura: Man mano che il pezzo di ghiaccio ruota, sfrega contro il ghiaccio stazionario circostante o le sponde. Questo attrito continuo «leviga» i suoi angoli, trasformandolo gradualmente in un cerchio perfetto.
- Il Mantenimento: Mentre il ghiaccio ruota, l'acqua fredda che passa sotto di esso si congela uniformemente ai bordi, mantenendo la forma circolare mentre il disco cresce.
2. La Nuova Scoperta: Rotazione Dovuta alla Temperatura
Nel 2016, un team di ricercatori dell'Università di Liegi ha rovesciato l'idea che solo la corrente del fiume possa causare la rotazione. Hanno scoperto che un cerchio di ghiaccio può ruotare anche in acqua completamente ferma.
La Fisica della Densità: L'acqua è più densa a 4°C. Man mano che il ghiaccio si scioglie leggermente dal basso, raffredda l'acqua direttamente sotto il disco. Quest'acqua fredda affonda, creando una corrente verticale. A causa della forza di Coriolis o di piccole irregolarità, quest'acqua che affonda inizia a vorticare, creando un vortice che trascina il disco di ghiaccio in rotazione. Questo spiega perché troviamo cerchi di ghiaccio in laghi senza correnti apparenti.
3. Il Fenomeno del Disco Gigante nel Maine
Uno degli esempi più famosi si è verificato nel 2019 a Westbrook, Maine, USA. Un cerchio di ghiaccio gigante con un diametro di 90 metri si è formato nel fiume Presumpscot.
Questo disco è diventato virale a livello mondiale, ruotando in senso antiorario e diventando una «sosta» per centinaia di uccelli che lo usavano come isola galleggiante. La sua enorme massa e circolarità assoluta hanno dimostrato che la natura può creare strutture che assomigliano a parti meccaniche su scala cittadina.
4. Perché i Bordi Sono Così Lisci?
Il segreto della superficie liscia risiede in attrito e disgelo.
- Attrito: Come una mola, la rotazione costringe il ghiaccio a «consumarsi» nei punti sporgenti.
- Scultura Termica: L'acqua che si muove attorno ai bordi del disco è leggermente più calda del ghiaccio stesso. Questo movimento scioglie uniformemente il perimetro, assicurando che non si formino angoli acuti.
5. I «Cerchi delle Fate» e il Folklore
Prima che la scienza fornisse risposte, i cerchi di ghiaccio erano considerati segni magici. In molte tradizioni nordiche, si credeva che fossero piste da ballo per fate o spiriti dell'acqua. Il silenzio inquietante che accompagna la loro rotazione in un paesaggio ghiacciato giustifica assolutamente questi miti. Anche oggi, vedere un cerchio di ghiaccio evoca un senso di tranquillità e «ordine» nel mezzo dell'ambiente caotico di un fiume.
6. Dove e Quando Cercarli?
I cerchi di ghiaccio sono effimeri. Per vederli, hai bisogno di:
- Temperature sotto zero: Per diversi giorni consecutivi per formare ghiaccio stabile.
- Flusso Calmo: Fiumi con flusso lento o laghi con differenze termiche.
- Ore Mattutine: Prima che il sole inizi a sciogliere i fragili bordi del disco.
La Geometria dell'Inverno
I cerchi di ghiaccio sono la prova che la natura ama le forme e le regole, anche nel freddo. Sono una combinazione di caso e fisica, dove un pezzo di ghiaccio rotto si trasforma in una forma geometrica perfetta. Ci ricordano che sotto la superficie dell'acqua ghiacciata, forze lavorano instancabilmente, «scolpendo» il nostro mondo in modi che stiamo appena iniziando a comprendere pienamente.
La prossima volta che ti trovi vicino a un fiume ghiacciato, dai un'occhiata alle sue curve. Potresti vedere uno dei «dischi della natura» eseguire la sua eterna, lenta danza.
