Jordens tyngdekraft er stærk, men kan vand nogensinde naturligt gå imod den og strømme op ad bakke?
Svaret er ja, hvis parametrene er rigtige. For eksempel kan en bølge på en strand strømme op ad bakke, selvom det bare er et øjeblik. Vand i en sifon kan også strømme op ad bakke, ligesom en vandpyt, hvis det bevæger sig op ad et tørt papirhåndklæde dyppet ned i det.
Endnu mere underligt har Antarktis en flod, der strømmer op ad bakke under en af dens isplader. Så hvordan forklarer videnskaben disse opadgående vandige bevægelser?
Bølger og sifoner
Bølger (drevet af vind), tidevand (primært forårsaget af månens tyngdekræfter) og tsunamier (ofte udløst af jordskælv og jordskred eller vulkaner under vandet) kan få vand til at gå imod tyngdekraften. Energien og kræfterne, der produceres af disse naturlige fænomener, kan skubbe vandet opad, så det naturligt kan stige ind i en bølge eller løbe op ad en kystlinje.
En sifon fungerer under forskellige pres. Folk har brugt sifoner siden oldtiden; de gamle egyptere brugte sifoner til kunstvanding og vinfremstilling, ifølge en undersøgelse offentliggjort i 2014 i tidsskriftet Scientific Reports. I dag bruger tyve muligvis sifoner til at stjæle gas fra biler. Der er dog stadig debat om, hvordan sifoner fungerer.
Du kan visualisere en sifon ved at tænke på to kopper forbundet med et rør formet som en nedadvendt "U." Den vandfyldte kop sidder på en trappe, og en tom kop sidder under den. Hvis en eksperimentator sætter den ene ende af røret i det vandfyldte bæger og suger luften ud af det, som du ville, når du bruger et halm, vil det tillade vandet at strømme ind i røret.
En sifon oprettes, når vandet strømmer op på den ene side af røret og ned på den anden, ind i den tomme kop.
Sifoner arbejder også i støvsugere, så det ser ikke ud til, at atmosfærisk pres er i spil, ifølge en undersøgelse fra 2011 i Journal of Chemical Education. I stedet for ser det ud til, at tyngdekraft og molekylær samhørighed er involveret, ifølge en undersøgelse fra 2015 i tidsskriftet Scientific Reports.
Tyngdekraften accelererer vandet gennem den "ned" del af røret, ind i den nederste kop. Fordi vand har stærke sammenhængende bindinger, kan disse vandmolekyler trække vandet bag sig gennem den opadgående del af røret, ifølge Wonderopolis, et sted, hvor daglige spørgsmål bliver besvaret.
Imidlertid fungerer mange væsker, der ikke har stærke sammenhængende bindinger, stadig i sifoner, så det er uklart nøjagtigt, hvordan sifoner fungerer i forskellige tilfælde, ifølge Wonderopolis.
Kapillær handling
Hvad med eksemplet på papirhåndklæde? Denne handling, kaldet kapillærvirkning, giver små mængder vand mulighed for at strømme op ad bakke mod tyngdekraften, så længe vandet flyder gennem smalle og små rum.
Denne opadgående strømning sker, når en væskes vedhæftning til væggene i et materiale, såsom papirhåndklædet, er stærkere end de sammenhængende kræfter mellem dens flydende molekyler, ifølge U.S. Geological Survey.
I planter trækkes vandmolekyler ud kapillærer kaldet xylem, hvilket hjælper planten med at trække vand ind fra jorden, siger USGS.
Floden Antarktis
Der er en flod, der strømmer op ad bakke under en af Antarktisens isark, ifølge Robin Bell, professor i geofysik ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory i New York.
Under kontinentets is sidder Gamburtsev-bjergene, en massiv rækkevidde med toppe og dale, der er omtrent samme størrelse som de europæiske alper, sagde hun. "I dalene er der vand," sagde Bell til Live Science. "Vi kan fortælle, fordi når vi flyver over det, er ekkoet fra radaren meget stærkere."
På en spændende måde kan forskere fortælle, at floden flyder bagud, fordi isen ovenpå den er på linje med retning af isstrømmen, rapporterede Live Science tidligere. Denne justering og det enorme pres fra ispladen over det skubber vandet op ad bakke, sagde Bell.
”Vi blev klar over, at isen tvinger vandet op ad bakken og presser vandet bagud,” sagde Bell.
Der er andre tilfælde, hvor vand naturligt har løbet op ad bakke. For eksempel rystede et jordskælv på 8,0 i styrke sydøst i Missouri så hårdt, at Mississippi-floden midlertidigt flydede bagud, rapporterede Live Science tidligere. Derudover viste en undersøgelse fra 2006 i tidsskriftet Physical Review Letters, at små mængder vand placeret på en varm overflade - for eksempel en skoldende pande - kan "klatre" små trapper lavet af damp, hvis vandet er varmt nok, Live Science rapporteret.
