Gravitace Země je silná, ale může voda proti ní přirozeně jít a stékat do kopce?
Odpověď zní ano, pokud jsou parametry správné. Například vlna na pláži může vytékat do kopce, i když je to jen na okamžik. Voda v sifonu může také stékat do kopce, stejně jako kaluž vody, pokud se pohybuje nahoru po suchém papírovém ručníku.
Ještě zajímavější je, že Antarktida má řeku, která teče do kopce pod jedním z jejích ledových plátů. Jak tedy věda vysvětluje tato vzestupná vodnatá hnutí?
Vlny a sifony
Vlny (poháněné větrem), přílivy (primárně způsobené gravitačními silami Měsíce) a tsunami (často vyvolané zemětřesením a podmořskými sesuvy půdy nebo sopkami) mohou způsobit, že voda půjde proti gravitaci. Energie a síly vytvářené těmito přírodními jevy mohou tlačit vodu nahoru, což jí umožňuje přirozeně se zvednout do vlny nebo narazit na břeh.
Sifon působí pod různými tlaky. Lidé používají sifony od starověku; podle studie zveřejněné v roce 2014 v časopise Scientific Reports starí Egypťané používali sifony k zavlažování a výrobě vína. V dnešní době by zloději mohli používat sifony k odcizení plynu z aut. Stále však existuje debata o tom, jak fungují sifony.
Můžete si představit sifon přemýšlením o dvou šálcích spojených trubkou ve tvaru vzhůru nohama „U“. Vodou naplněný pohár sedí na schodech a prázdný pohár sedí pod ním. Pokud experimentátor vloží jeden konec zkumavky do kalíšku naplněného vodou a vysaje z ní vzduch, jako byste použili slámu, umožní to, aby voda proudila do zkumavky.
Jakmile voda vytéká po jedné straně trubice a dolů po druhé do prázdné nádoby, vytvoří se sifon.
Sifony fungují také ve vakuu, takže podle studie z roku 2011 v časopise Journal of Chemical Education se nezdá, že by zde byl atmosférický tlak. Podle studie z roku 2015 v časopise Scientific Reports se zdá být zapojena spíše gravitace a molekulární soudržnost.
Gravitace urychluje vodu skrz „spodní“ část zkumavky do spodního šálku. Vzhledem k tomu, že voda má silné soudržné vazby, mohou tyto molekuly vody vytáhnout vodu za nimi skrz stoupající část trubice, podle Wonderopolis, místa, kde jsou denně zodpovězeny otázky.
Mnoho tekutin, které nemají silné kohezivní vazby, však stále pracuje v sifonech, takže není jasné, jak přesně fungují sifony v různých případech, podle Wonderopolis.
Kapilární akce
A co příklad papírového ručníku? Tato akce, nazývaná kapilární akce, umožňuje protékat malým objemům vody do kopce proti gravitaci, pokud voda protéká úzkými a malými prostory.
Tento tok směrem vzhůru nastává, když adheze kapaliny ke stěnám materiálu, jako je papírový ručník, je podle US Geologického průzkumu silnější než soudržné síly mezi jeho molekulami kapaliny.
V rostlinách jsou molekuly vody natahovány do kapilár zvaných xylém, což rostlině pomáhá čerpat vodu z půdy, uvádí USGS.
Řeka Antarktida
Podle Robina Bell, profesora geofyziky na observatoři Země Lamont-Doherty Earth v New Yorku, protéká pod jedním z antarktických ledů řeka.
Pod ledem kontinentu sedí pohoří Gamburtsev, masivní pohoří s vrcholy a údolími, které jsou přibližně stejně velké jako evropské Alpy. „V údolích je voda,“ řekl Bell Live Science. "Můžeme to říct, protože když letíme nad ním, ozvěna z radaru je mnohem silnější."
Zajímavé je, že vědci říkají, že řeka teče dozadu, protože led na jeho vrcholu je zarovnán proti směru toku ledu. Toto zarovnání a obrovský tlak z ledové pokrývky nad ním tlačí vodu do kopce, řekl Bell.
"Uvědomili jsme si, že led tlačí vodu do kopce a tlačí vodu dozadu," řekl Bell.
Existují i jiné případy, kdy voda přirozeně tekla do kopce. Například zemětřesení o velikosti 8,0 stupňů jihovýchodně od Missouri otřáslo tak silně, že řeka Mississippi dočasně tekla pozpátku. Studie z roku 2006 v časopise Physical Review Letters navíc ukázala, že malá množství vody položená na horký povrch - například opařovací pánev - mohou „vylézt“ malé schody vyrobené z páry, pokud je voda dostatečně horká, Live Science hlášeno.
