Dīvainā kārtā Antarktīda ir kļuvusi par vietu, kur pastāv upe, kas plūst augšup pa vienu no ledus sega. Kā zinātne izskaidro šo augšupejošo kustību?
Kas stumj ūdeni uz augšu?
Viļņi (vēja vadīti), plūdmaiņas (galvenokārt mēness gravitācijas spēku izraisītas) un cunami (ko bieži izraisa zemestrīces un zemūdens zemes nogruvumi vai vulkāni) var izraisīt ūdens pretestību gravitācijai. Šo dabas parādību radītā enerģija un spēki var virzīt ūdeni uz augšu, ļaujot tam dabiski pacelties viļņos vai pacelties gar krasta līniju.
Sifona princips
Sifons darbojas dažāda spiediena ietekmē. Cilvēki kopš seniem laikiem ir izmantojuši sifonus. Saskaņā ar pētījumu, kas 2014. gadā publicēts zinātniskajos ziņojumos, senie ēģiptieši izmantoja sifonus apūdeņošanai un vīna darīšanai. Mūsdienās zagļi var izmantot sifonus, lai nozagtu automašīnu no gāzes. Tomēr joprojām pastāv strīdi par to, kā darbojas sifoni.
Reklāmas video:
Jūs varat vizualizēt sifonu, iedomājoties divas tases, kuras savieno apgriezta U veida caurule. Bļoda, kas piepildīta ar ūdeni, ir iestatīta uz pakāpiena, un zem tā ir tukša bļoda. Ja eksperimentētājs ievieto vienu mēģenes galu krūzē, kas piepildīta ar ūdeni, un izsūc gaisu no tā, it kā izmantojot salmiņu, tas ļaus ūdenim ieplūst mēģenē.
Sifons sāk darboties, kad caur caurules vienu pusi plūst ūdens, un otra straume steidzas tukšā kausā. Sifoni darbojas arī vakuumā. Saskaņā ar 2015. gada pētījumu, kas publicēts zinātniskajos ziņojumos, ir iesaistīta gravitācija un molekulārā kohēzija.
Gravitācija paātrina ūdens plūsmu lejup apakšējā kausā. Tā kā ūdenim ir spēcīga molekulārā saite, ūdens molekulas var vilkt ūdeni caur caurules augšpusi.
Tomēr daudzi šķidrumi, kuriem nav spēcīgu saliedētu saišu, iet arī caur sifoniem. Tāpēc nav skaidrs, pēc kāda precīza principa sifoni darbojas dažādos gadījumos.
Kapilāru darbība
Kā ar papīra dvieļu piemēru? Šī darbība, ko sauc par kapilāru darbību, ļauj nelieliem ūdens tilpumiem plūst uz augšu pret Zemes gravitāciju, kad ūdens iet caur šaurām un mazām telpām.
Saskaņā ar USGS, šī augšupejošā plūsma ir iespējama, ja šķidruma saķere ar materiāla (šajā gadījumā papīra dvieļa) sienām ir spēcīgāka par saķeres spēku starp šķidruma molekulām.
USGS saka, ka augos ūdens molekulas veido kapilāri, ko sauc par ksilēmu, kas palīdz augam absorbēt ūdeni no augsnes.
Upe Antarktīdā
Kā pastāstīja Kolumbijas universitātes Lamontas-Dohertijas Zemes observatorijas ģeofizikas profesors Robins Bels, ir upe, kas tek augšup pa vienu Antarktīdas ledus kārtu.
Zem ledainā kontinenta atrodas Gamburceva kalni, masveida virsotņu un ieleju ķēde, kas ir aptuveni tikpat liela kā Eiropas Alpi, sacīja viņa. "Ielejās ir ūdens," Bell teica Living Science. "Mēs to varam teikt ar precizitāti, jo, lidojot pāri tam, ledus radara atbalsis ir daudz spēcīgāka."
"Interesanti, ka pētnieki ar pārliecību apgalvo, ka upe tek atpakaļ, jo ledus virs tā ir saskaņots ar ledus plūsmas virzienu," ziņo Live Science. "Šī izlīdzināšana un milzīgais spiediens, ko rada ledus sega virs tās, virza ūdeni kalnā," sacīja Bels. "Mēs sapratām, ka ledus liek ūdenim pacelties kalnā, izspiežot ūdeni atpakaļ."
Ir arī citi gadījumi, kad ūdens dabiski cēlās uz augšu. Piemēram, 8,0 balles stipra zemestrīce tik ļoti satricināja Misūri dienvidaustrumus, ka Misisipi upe īslaicīgi plūda pretējā virzienā. Tātad ziņoja publikācija "Dzīvā zinātne". Turklāt 2006. gada pētījums (publicēts Physical Review Letters) parādīja, ka neliels ūdens daudzums, kas uzklāts uz karstas virsmas, piemēram, sarkanā karstā kastrolis, var "uzkāpt" uz augšu ar nelielu tvaika pieaugumu, ja ūdens pietiekami karsts. Par to ziņo Live Science.