Grawitacja Ziemi jest silna, ale czy woda może kiedykolwiek naturalnie uderzyć w nią i płynąć pod górę?
Odpowiedź brzmi tak, jeśli parametry są prawidłowe. Na przykład fala na plaży może płynąć pod górę, nawet jeśli to tylko przez chwilę. Woda w syfonie może również płynąć pod górę, podobnie jak kałuża wody, jeśli przesuwa się po zanurzonym w niej suchym ręczniku papierowym.
Co ciekawsze, Antarktyda ma rzekę, która płynie pod górę pod jednym ze swoich lodowców. Jak więc nauka wyjaśnia te ruchy skierowane ku górze?
Fale i syfony
Fale (napędzane wiatrem), pływy (głównie spowodowane przez siły grawitacyjne Księżyca) i tsunami (często wywoływane przez trzęsienia ziemi i podwodne osunięcia się ziemi lub wulkany) mogą powodować, że woda uderzy w grawitację. Energia i siły wytwarzane przez te naturalne zjawiska mogą popychać wodę do góry, pozwalając jej naturalnie wznieść się w falę lub poprowadzić wzdłuż linii brzegowej.
Syfon działa pod różnymi ciśnieniami. Ludzie używali syfonów od czasów starożytnych; starożytni Egipcjanie używali syfonów do nawadniania i produkcji wina, zgodnie z badaniem opublikowanym w 2014 r. w czasopiśmie Scientific Reports. W dzisiejszych czasach złodzieje mogą używać syfonów do kradzieży gazu z samochodów. Nadal jednak trwa debata na temat działania syfonów.
Możesz wizualizować syfon, myśląc o dwóch filiżankach połączonych rurką w kształcie odwróconego „U”. Napełniony wodą kubek znajduje się na schodach, a pusty kubek pod nim. Jeśli eksperymentator włoży jeden koniec rurki do wypełnionego wodą kubka i zassie z niego powietrze, tak jak przy użyciu słomy, pozwoli to wodzie przepłynąć do rurki.
Syfon powstaje, gdy woda przepłynie z jednej strony rurki i z drugiej, do pustej filiżanki.
Syfony działają również w próżniach, więc nie wydaje się, że w grę wchodzi ciśnienie atmosferyczne, zgodnie z badaniem z 2011 r. W Journal of Chemical Education. Raczej wydaje się, że grawitacja i spójność molekularna są zaangażowane, zgodnie z badaniem z 2015 r. W czasopiśmie Scientific Reports.
Grawitacja przyspiesza wodę przez „dolną” część rurki do dolnej filiżanki. Ponieważ woda ma silne spoiste wiązania, te cząsteczki wody mogą ciągnąć wodę za nimi przez górną część rury, zgodnie z Wonderopolis, miejscem, gdzie można uzyskać odpowiedzi na codzienne pytania.
Jednak wiele cieczy, które nie mają silnych wiązań kohezyjnych, nadal działa w syfonach, więc nie jest jasne, jak dokładnie działają syfony w różnych przypadkach, według Wonderopolis.
Działanie kapilarne
A co z przykładem ręczników papierowych? Działanie to, zwane działaniem kapilarnym, umożliwia przepływ niewielkich ilości wody pod górę, wbrew grawitacji, o ile woda przepływa przez wąskie i małe przestrzenie.
Ten przepływ w górę ma miejsce, gdy przyczepność cieczy do ścian materiału, takiego jak papierowy ręcznik, jest silniejsza niż siły kohezji między jej cząsteczkami cieczy, zgodnie z US Geological Survey.
USGS powiedział, że u roślin cząsteczki wody są pobierane przez naczynia włosowate zwane ksylemem, pomagając roślinie w pobieraniu wody z gleby.
Rzeka Antarktyda
Robin Bell, profesor geofizyki z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty w Columbia University w Nowym Jorku, płynie pod górę pod jednym z lodowców Antarktydy.
Powiedziała, że pod lodem kontynentu leżą góry Gamburtsev, masywne pasmo ze szczytami i dolinami mniej więcej tej samej wielkości co Alpy Europejskie. „W dolinach jest woda”, Bell powiedział Live Science. „Możemy powiedzieć, ponieważ gdy przelatujemy nad nim, echo radaru jest znacznie silniejsze”.
Co ciekawe, naukowcy mogą stwierdzić, że rzeka płynie do tyłu, ponieważ lód na niej jest wyrównany w kierunku przeciwnym do przepływu lodu, jak donosi Live Science. Bell powiedział, że to wyrównanie i olbrzymi nacisk ze strony lodu nad nim pchają wodę pod górę.
„Zdaliśmy sobie sprawę, że lód zmusza wodę do wzniesienia, ściskając ją do tyłu” - powiedział Bell.
Istnieją inne przypadki, w których woda naturalnie podbiega pod górę. Na przykład trzęsienie ziemi o sile 8,0 wstrząsnęło południowo-wschodnią Missouri tak mocno, że rzeka Mississippi chwilowo spłynęła do tyłu, jak donosi Live Science. Ponadto badanie z 2006 r. W czasopiśmie Physical Review Letters wykazało, że niewielkie ilości wody umieszczone na gorącej powierzchni - na przykład na patelni z oparzeniem - mogą „wspinać się” po małych schodach wykonanych z pary, jeśli woda jest wystarczająco gorąca, Live Science zgłoszone.
