V krajine Westeros z pera spisovateľa Georgea R. R. Martina a v seriálových spracovaniach Game of Thrones a House of the Dragon uchvátila fanúšikov predstava drakov chrliacich oheň. Ako píše portál The Conversation, okrem bežnej zvedavosti, ako by dračí oheň fungoval v realite, je tu aj zvedavosť vedecká.
Ak by existovali draci, aké biologické mechanizmy a chemické reakcie v reálnom svete by mohli používať? Toto je otázka, ktorú si položil Mark Lorch, profesor vedeckej komunikácie a chémie na University of Hull.
Najprv však rekapitulácia chémie. Na zapálenie a udržanie plameňa potrebujeme tri zložky; palivo, oxidačné činidlo - typicky kyslík vo vzduchu - a zdroj tepla na spustenie a udržanie horenia.
Hľadanie paliva
Začnime s palivom. „Kandidátom by mohol byť metán. Zvieratá ho produkujú počas trávenia. Zábery z Westerosu ale ukazujú, že draci radi jedia ovce. Avšak naši draci poháňaní metánom by potrebovali mať stravu a tráviaci systém podobný tomu kravskému, aby vyprodukovali dostatok plynu na vypálenie mesta.”
Problém je aj so skladovaním dostatočného množstva metánu. Typická metánová fľaša môže byť dimenzovaná na tlak 150 atmosfér, zatiaľ čo nafúknuté črevo znesie len niečo málo cez jednu atmosféru. Takže neexistuje žiadny biologický základ pre nemorské živočíchy na ukladanie plynov pod vysokým tlakom.
Lepšou možnosťou by bola kvapalina. Jednou z možností by mohol byť etanol. „Možno, že naši draci držia vo svojich črevách nádobu s kvasiacimi kvasinkami, alebo by mohli mať metabolický systém podobný rybám z Devil‘s Hole, ktoré žijú v horúcich prameňoch v americkej Nevade. V podmienkach s nízkym obsahom kyslíka tieto ryby prechádzajú na formu dýchania, ktorá produkuje etanol,” vysvetľuje profesor.
Problémom je však opäť skladovanie. Etanol rýchlo prechádza biologickými membránami, takže jeho udržiavanie vo vysokých koncentráciách a pripravenosť na nasadenie na signál „dracarys“ („dračí oheň“ vo fiktívnom jazyku High Valyrian) by si vyžadovalo biológiu z iného sveta.
„Takže, ak sa budeme držať vysvetlení aspoň jednou nohou v reálnej biológii, potom mojou preferovanou možnosťou je niečo viac založené na oleji. Ako vie každý, kto náhodou podpálil panvicu, môže to byť zdroj šľahajúcich plameňov. Existuje na to biologický základ v čajke fulmarskej.”
Tieto tvory produkujú energeticky bohatý žalúdočný olej, ktorý regurgitujú (spätný pohyb prehltnutej potravy zo žalúdka do úst bez zvracania), aby nakŕmili svoje kurčatá. Olej slúži aj ako odstrašujúci prostriedok. Pri ohrození čajka vyvracia lepkavý, páchnuci olej nad dravcami. Našťastie čajky ešte nevyvinuli spôsob, ako túto tekutinu zapáliť.
Hľadanie oxidačného činidla
Teraz, keď máme zdroj paliva, obráťme svoju pozornosť na oxidačné činidlo. Ako pri väčšine požiarov, aj tu to bude s najväčšou pravdepodobnosťou kyslík. Na vytvorenie prúdu stlačeného horiaceho oleja, ktorý je dostatočne horúci na to, aby roztopil železný trón, však bude potrebné viac než len kyslík v okolitom vzduchu.
A to by sa muselo dobre premiešať s palivom. Čím lepší je prísun kyslíka, tým je plameň horúcejší. Drak by podľa profesora mohol čerpať z nejakej chémie používanej chrobákom bombardierom. „Tento hmyz si vyvinul rezervoáre prispôsobené na skladovanie peroxidu vodíka (veci, ktorú môžete použiť na odfarbenie vlasov). Pri ohrození chrobák vytlačí peroxid vodíka do časti obsahujúcej enzýmy, ktoré peroxid vodíka rýchlo rozložia na vodu a kyslík.”
Ide o exotermickú reakciu, ktorá prenáša energiu do okolia a v tomto prípade zvyšuje teplotu zmesi takmer k bodu varu. Reakcia je taká agresívna, že sa niekedy používa na pohon rakiet. Zvýšenie tlaku spôsobené rýchlou produkciou kyslíka a vriacou vodou vytlačí škodlivú zmes z otvoru v bruchu chrobáka smerom k jeho koristi alebo hrozbe.
„Ak ju použije drak, má táto reakcia niekoľko pekných vlastností. Vytvoril by vysoký tlak potrebný na poháňanie prúdu olejového paliva, exotermická reakcia by zohriala olej, čím by boli pripravený na spaľovanie, a čo je najdôležitejšie, vytvoril by sa kyslík, ktorý by poháňal spaľovaciu reakciu.”
Všetko, čo by drak potreboval, je nejaký biologický ekvivalent karburátora benzínového motora na zmiešanie oleja s kyslíkom a vytvorenie výbušnej zmesi. Ako bonus by erupujúca zmes pravdepodobne vytvorila jemnú hmlu z kvapôčok oleja, ako aerosól, ktorý by sa o to lepšie vznietil.
Hľadanie iskry
Nakoniec potrebujeme iskru na zapálenie zmesi. „Na tento účel navrhnem, že draci vyvinuli elektrický orgán podobný tomu, ktorý sa nachádza v mnohých rybách, najmä elektrických úhoroch. Tieto môžu generovať krátke impulzy až do 600 voltov, čo je dostatočne jednoduché na vytvorenie iskry cez krátku vzduchovú medzeru,” vysvetľuje.
Ak by tieto iskry vyleteli cez kanály v zadnej časti dračích úst, mohli by zapáliť vysokotlakový prúd oleja a kyslíka. Aj keď nikdy neuvidíme draka vyháňajúceho prúdy plameňov mimo sféry fikcie, je zaujímavé uvažovať o vede, ktorá sa skrýva za fantáziou.
