Del:
Top 10 rare fakta og fakta om vand
Vand kan se roligt ud, men dets evne til mærkværdighed virker ubegrænset. Unikt blandt Jordens væsker, vand har kendetegn, der gør forskere og vejrfolk elsker deres job.
Det inspirerer ærefrygt med massive og bizarre storme, hvirvler, skyer og endog fremmede molekyler og kvantehemmeligheder. Fra det ældste vand nogensinde fundet til mysteriet om hvor H2O kommer oprindeligt fra, denne livgivende væske kan være skræmmende og storslået nok til at tilhøre fantasiens rige.
10 brandskyder
Flammer og vand blandes ikke, men en sjælden slags sky former ud over brændende begivenheder som brande. Senest viste disse såkaldte pyrocumulusskyer sig under Hawaii's 2018 Kilauea vulkan udbrud.
De er skåret af samme klud som de fleste andre dynamiske vejrsystemer. Varmluft stiger til at kondensere ind i skyer. Men knapheden af pyrocumulusskyer gør dem vanskelige at studere.
Kilauea-batchet var endnu mere ejendommeligt. Mens de bevarede deres normale thunderhead udseende, foretrak skyerne at manifestere sig over fissurer. Normalt svæver ildskyer kun rundt om selve udbruddet eller i nærheden af et brændende brande. Hængende vulkanske udluftninger tilføjer et stik, som pyrocumulusskyer normalt ikke har.
Svovldioxid fra fissurerne kan forårsage sur regn, der ødelægger følsomt planteliv. For folk er der spørgsmålet om "vog" eller vulkansk smog. Tilstedeværelsen af skyerne ved ventilationskanalerne kunne øge niveauerne af denne dråbe og forårsage sundhedsmæssige problemer, herunder irriteret hud og øjne.
9 The Mpemba Effect
Mpemba-effekten har blæst uddannede sind gennem historien, herunder Aristoteles og Francis Bacon. De observerede, hvad der syntes som et freak af naturen - at varmt vand fryser hurtigere.
Dette fænomen blev opkaldt efter Erasto Mpemba, en Tanzanian gymnasiestudent, hvis studier bekræftede de gamle tænkeres observationer i 1963. Han viste, at effekten sker, når de varme og kolde skåle blev efterladt i samme undertrykstemperaturer, og det varme vand blev til is først .
Der er flere teorier til at forklare dette vanvid. I 1980'erne forsøgte polske fysikere (og mislykkedes) at bevise, at varmere vand måske havde mindre varmeholdende gas. En mere sandsynlig årsag kan være, at når varmt vand dampe, fordampning reducerer den masse, der skal afkøles.
En anden faktor kan være varmt vands sejeste punkt. I en beholder synker kold væske til bunden og skubber det hotteste lag til overfladen. Dette skaber en strøm, der fremskynder frysning. Den præcise proces, der gør det muligt for varmt vand at koble hurtigere end sin koldere fætter, forbliver et mysterium.
8 Vand er indfødt og eksternt
En af H2Os største gåder vedrører dets oprindelse. Ingen vidste virkelig, hvor alle havene og søerne kom fra. En populær teori foreslog, at vand blev podet på vores verden som kometer og asteroider smagt ind i overfladen. Med hensyn til hvornår begyndte det at begynde efter The Giant Impact-kollisionen med en anden planet, der næsten ødelagde jorden, men dannede månen.
Dette himmelske horror show skete for 4,5 milliarder år siden. Men en 2018 undersøgelse viste, at vand sandsynligvis allerede var til stede før katastrofen. Når man sammenlignede jordbunds- og måneskifter, var deres iltbetegnelse næsten identisk.
Det lyder ikke så meget, men det kunne vise sig, at jorden havde sit eget vand længe før arrangementet. Vand ændrer stenens iltisotoper, og da Månen er dannet ud af Jorden, er det fornuftigt, at de har det samme "vandmærke".
Samme forskere fandt også, at virkningerne førte til mere vand efterpå, og tegner sig for 5-30 procent af Jordens vand.
7 Pulse Storms
Den 17. juli 2016 slappede Rick Geiss af i nærheden af en Alabama-strand, da han bemærkede en bizar sky. Han tog et billede af den bløde kegle, men kun delt det to år senere. Da den massive, oprigtige tordenvejr ramte sociale medier, så det så uvirkeligt ud, at nogle kaldte billedet en falsk.
Det syntes mærkeligt - en hvid trekant hælder kun mørkt regn fra et lille centralt punkt. Men det kendte øje med vejreksperter vidste en autentisk puls storm, da de så en. Citeret som et af de bedste eksempler, der nogensinde er set, hedder skyen selv en cumulus congestus eller "opsamlet sky".
Pulsstormene danner anderledes end større brusere. Normalt udløser en tordenvejr af en forkølelse. Men i dette tilfælde er der kun brug for varme. En hurtig optræk trækker enorme mængder vanddamp ind i luften og varemærkeformen. Inden for 20 minutter falder regn.
Det regner kun fra et sted, fordi vandet springer tilbage ud af optrækningsrøret. Skyen dræber sig selv som downdraft afbryder opdragen, og hele stormen kollapser inden for en halv time.
6 Snowball Earth
En skræmmende teori hævder, at den kryogeniske periode (710-635 millioner år siden) frøs verden over helt. Ice dækket alt. Landet og endog oceanerne var under frosset vand i årtusinder. Denne begivenhed blev kaldt "Snowball Earth."
Noget som dette er muligt. Hvis gletsjere dækker nok jorden, vil mere af solens varme reflekteres tilbage i rummet. Temperaturer falder, flere isformer, og mere varme er blokeret. Det er en ond cirkel, der resulterer i det modsatte af global opvarmning-løbskøling.
Blandt de stærkeste tegn på, at isens is gik, er at gletsjere nåede ækvator. På trods af dette tegn på en ekstremt kold verden er eksperter åbent opdelt.
Anti-Snowball fraktionen er enig i, at jorden står over for sin værste istid under kryogen. De indrømmer endda, at hvert kontinent så sin andel af disse frosne bjerge.
Men de fandt sten med vandinduceret forvitring, hvilket viste, at Cryogenian oplevede varmere tider med flydende overfladevand. Dette betød, at planeten aldrig helt blev en Popsicle. Hvis anti-snowballerne er korrekte, efterlader det en mystifying gåde. Stillet over for sin største frysning, hvad stoppede Jorden fra at gå uden for kontrol?
5 De første modoner
Kæmpe ocean boblebad er ikke noget, der kun sker i fantasy piratfilm. De er virkelige og kan spænde over en skræmmende diameter på hundreder af miles. En anden sjov kendsgerning for nervøseren: Disse eddier er almindelige.
I årtier har teorierne forsket om, at boblebad rejser parvis. Kaldte modoner, de blev set for første gang i 2017. De to nyopdagede hvirvler forblev venner i seks måneder og krydsede hele Tasmanhavet sammen.
De repræsenterede bizarre væskedynamik. Enkle eddier går normalt vestpå. Men da disse mammutvortere slog sammen, svirvede i modsatte retninger, gik de østpå 10 gange den normale hastighed.
Tasman-paret blev opdaget via satellitfotografering. Utroligt, da forskerne kammet gennem gamle billeder, fandt de yderligere ni modoner siden 1993. Af en eller anden grund spiste otte omkring Australien.
Det er stadig uvist, hvordan modoner fusionerer, men deres haler smelter ind i en enkelt U-lignende tragt, der gør det muligt for fænomenet at forblive aktivt i flere måneder. Sammen med deres ekstreme hastighed kan modoner også virke som vandige metroer, shuttling næringsstoffer og havliv til nye steder.
4 Vand kan ikke bestemme sig for tæthed
Et eksperiment i 2017 tilføjede en anden bizarre kendsgerning på de næsten 70 måder at vand er ulig noget andet fluidum. Inspirationen til testen kom fra is. Mere specifikt er dets evne til at eksistere i to former mens det er fast, hvor molekyler er tilfældige eller i et pænt mønster.
Den tilfældige version er verdens mest rigelige type is og kan skifte mellem stater med høj og lav densitet. Forskere spekulerede på, om flydende vand beholdt denne evne på en eller anden måde.
Brug af røntgenstråler, H2O-molekyler blev sporet for at kortlægge deres fremskridt fra en iset tilstand til stuetemperatur. Vandet morfede fra en frosset tilstand til en tyk væske. Næsten øjeblikkeligt flyttede den videre til en anden væske med lav densitet.
Slutresultatet var fascinerende. Tilsyneladende ved vandtemperatur kan vand ikke afregne som enten en væske med høj eller lav densitet og svinger ind og ud af begge dele. Teknisk gør dette vand to væsker i stedet for en.
3 A Quantum Double Liquid
I 2018 opdagede forskerne en helt usædvanlig ting. På kvantniveauet er vand også en dobbeltvæske. Når en person tager en slynger, drikker han eller hun faktisk to slags. De smager og ser det samme ud. Men på kemisk niveau er der en klar forskel.
H2O beskriver vandets molekylære opbygning - to hydrogenatomer klæber til et oxygenatom. Dualitet begynder i den retning, hvorpå hydrogenatomernes kvantepartikler spinder. Når de snor i samme retning, er der noget, der hedder "ortho-water". "Para-vand" resulterer, når hvert hydrogenatom spinder i sin egen retning.
Under et første-of-its-kind eksperiment separerede et elektrisk felt de to farvande, før de blev udsat for superkølet diazenyliummolekyler. Parwateret reagerede ca. 25 procent hurtigere for at danne H3O (vand med ekstra proton). Dette viste sig, at de to slags ikke alene var adskilte, men også opførte sig forskelligt.
2 ældste vand i universet
Da den ældste pool var placeret i 2011, var det ikke på Jorden. Dampen svævede 12 mia. Lysår væk og var 12 mia. År gammel. Derudover er den største masse af H2O nogensinde opdaget var enormt bange. Hvis alle oceanerne på jorden blev multipliceret med 140 billioner, ville de kun svare til enkeltrumskyen.
Mælkevejen kom også i anden. Den store udstrækning blev beregnet til at indeholde 4.000 gange mindre vanddamp end denne ting. Størrelsen var dog ikke den eneste overraskelse. Skyens alder er et tegn på, at der eksisterede vand i næsten lige så lang tid som selve universet.
Men det er ikke alt. Dampen omgiver et sort hul, der er værdigt for dets tilstedeværelse. APM 08279 + 5255 er en supermassiv quasar, en af de mest kraftfulde og klareste objekter i rummet. APM 08279 + 5255 kunne sluge 20 milliarder af vores Sun på en gang, og det udstråler mere energi end en quadrillion sol.
Skyen viste også, at der var tilstrækkelig gas til at svulme det sorte hul i et sandt monster - ca. seks gange større end dets nuværende størrelse.
1 Vands adfærd opløst
Ingen væske slår vand, når det kommer til underlighed. Mens andre væsker bliver tættere, når de størkner, bliver vandet lettere. Det er grunden til, at isbjerge flyder og søer ikke fryser hele vejen til bunden. Vand har en usædvanlig hård overfladespænding og højt kogepunkt. Sammenlignet med de fleste væsker opløses et overraskende antal kemikalier i vand.
I 2018 opdagede forskerne det svovelagtige svar på, hvad der gør vand i modsætning til enhver anden væske. Vandmolekyler kan lide at holde sig til hinanden på en sådan måde, at de ligner en pyramide. Det tager fem molekyler at lave en pyramide klynge, som kan holde sig til andre for at danne større pyramider.
Midt i Egyptens festival er et kaotisk arrangement af andre molekyler. Bizarre er det den dobbelte natur af mønster og kaos, der gør det muligt for vand at have sine unikke egenskaber.
Forskere viste det, da de justerede molekylerne og lavede isvask. Messing med pyramiderne annullerede også vandets andre specielle egenskaber. Men "normalt" vand er dødeligt for livet. Uden sine underlige egenskaber kan blod ikke strømme og næringsstoffer ikke kan absorberes.