Top 10 Weird Feats och fakta om vatten
Vattnet kan se lugnt ut, men dess kapacitet för strangeness verkar obegränsat. Unikt bland jordens vätskor, vatten har egenskaper som gör att forskare och vädermän älskar sina jobb.
Det inspirerar awe med massiva och bisarra stormar, virvlar, moln och till och med främling molekyler och kvant hemligheter. Från det äldsta vattnet någonsin hittat till mysteriet om var H2O kommer ursprungligen från, denna livgivande vätska kan vara skrämmande och magnifik nog att höra till fantasins rike.
10 Fire Clouds
Fotokredit: sciencealert.comFlammor och vatten blandar inte, men ett sällsynt slags moln bildar över eldsvåda händelser som bränder. Senast uppträdde dessa så kallade pyrocumulus moln under Hawaii 2018 Kilauea vulkanutbrott.
De skärs av samma tyg som de flesta andra dynamiska väder. Varmluft stiger för att kondensera till moln. Men knappheten i pyrocumulusmoln gör dem svåra att studera.
Kilaueapartiet var ännu mer märkligt. Medan de behöll sitt normala åskautseende, föredrog molnen att manifestera över sprickor. Vanligtvis svävar endast eldsvyer runt själva utbrottet eller i närheten av ett brännande eldsvåda. Hängande vulkaniska ventiler lägger till ett sting som pyrocumulus moln vanligtvis inte har.
Svaveldioxid från sprickorna kan orsaka surt regn som skadar känslig växtlivstid. För människor är det fråga om "vog" eller vulkansk smog. Närvaron av molnen vid öppningarna kan öka nivåerna av denna dis och orsaka hälsoproblem, inklusive irriterad hud och ögon.
9 Mpemba-effekten
Fotokredit: Live ScienceMpemba-effekten har blivit utbildad i hela historien, inklusive Aristoteles och Francis Bacon. De observerade vad som verkade som ett freak i naturen - att hett vatten fryser snabbare.
Detta fenomen namngavs efter Erasto Mpemba, en Tanzanian gymnasieelever, vars studier bekräftade de antika tänkarnas observationer 1963. Han visade att effekten inträffar när heta och kalla skålar lämnades i identiska subzero temperaturer och det varma vattnet vände sig till is först .
Det finns flera teorier att förklara denna galenskap. På 1980-talet försökte polska fysiker (och misslyckades) att bevisa att varmare vatten kan ha mindre värmehärdande gas. En mer sannolik anledning kan vara att när varmvattenstrålar minskar indunstningen den massa som behöver kylas.
En annan faktor kan vara varmt vatten svalaste punkten. I en behållare sänker kallvätska till botten och skjuter det hetaste lagret till ytan. Detta skapar en ström som påskyndar frysningen. Men den exakta processen som gör det möjligt för varmt vatten att kyla snabbare än sin kallare kusin är ett mysterium.
8 Vatten är inbyggt och utomjordiskt
Fotokrediter: ibtimes.comEn av H2O största missnöje gäller dess ursprung. Ingen visste verkligen var alla hav och sjöar kom ifrån. En populär teori föreslog att vatten såddes på vår värld som kometer och asteroider slog in i ytan. När det gäller när det började efter The Giant Impact-kollisionen med en annan planet som nästan förstörde jorden men bildade månen.
Denna himmelska fasanshow hände för 4,5 miljarder år sedan. Men en 2018-studie visade att vatten troligen redan var närvarande före katastrofen. När jord- och månrockar jämfördes var deras syre signatur nästan identisk.
Det låter inte så mycket, men det kan visa sig att jorden hade sitt eget vatten långt före evenemanget. Vatten förändrar en bergs syreisotoper, och sedan månen bildades ur jorden, är det meningsfullt att de har samma "vattenmärke".
Samma forskare fann också att effekterna innebar mer vatten efteråt och svarade för 5-30 procent av jordens vatten.
7 pulsstormar
Fotokredit: sciencealert.comDen 17 juli 2016 var Rick Geiss avkopplande nära en Alabama-strand när han märkte ett bisarrt moln. Han tog en bild av den puffiga konen men delade den bara två år senare. När den massiva, upprättliga åskväderna slog sociala medier såg det så overkligt ut att vissa kallade bilden en falsk.
Det verkade konstigt - en vit triangel häller mörkt regn bara från en liten central punkt. Men väderkundernas känsliga ögon visste en autentisk pulsstorm när de såg en. Citeras som ett av de bästa exemplen som någonsin sett, kallas molnet självt en cumulus congestus, eller "uppsamlat moln".
Pulstormar bildar annorlunda än större duschar. Vanligen åstadkoms en åskväder av en kall framsida. Men i detta fall behövs endast värme. En snabb uppdrag drar enorma mängder vattenånga i luften och varumärkesformen. Inom 20 minuter faller regn.
Det regnar bara från en plats eftersom vattnet kollar tillbaka uppåtgående röret. Molnet dödar sig som downdraft avbryter uppdragen, och hela stormen kollapsar inom en halvtimme.
6 Snowball Earth
Fotokrediter: BBCEn skrämmande teori hävdar att den kryogeniska perioden (710-635 miljoner år sedan) frös världen över helt. Is täckt allting. Marken och till och med oceanerna var under fruset vatten i årtusenden. Denna händelse kallades "Snowball Earth."
Något sådant är möjligt. Om glaciärerna täcker tillräckligt med mark kommer mer solens värme att reflekteras tillbaka i rymden. Temperaturerna sjunker, fler isformer, och mer värme är blockerad. Det är en ond cirkel som leder till motsatsen till global uppvärmning.
Bland de starkaste bevisen på att isens is gick ut är att glaciärerna nådde ekvatorn. Trots detta tecken på en extremt kall värld är experter öppet uppdelade.
Anti-Snowball fraktionen håller med om att jorden mötte sin värsta glaciär under Cryogenian. De erkänner även att varje kontinent såg sin andel av dessa frusna berg.
Men de hittade stenar med vatteninducerad förväxling, vilket visar att Cryogenianen upplevde varmare tider med flytande ytvatten. Detta innebar att planeten aldrig blev helt en Popsicle. Om anti-Snowballers är korrekta, lämnar det en mystifierande gåta. Mot bakgrund av sin största frysning, vad hindrade jorden från att gå ur kontroll?
5 De första modonen
Fotokredit: sciencealert.comStora bubbelpooler är inte något som bara händer i fantasipiraatfilmer. De är riktiga och kan spänna över en skrämmande diameter på hundratals miles. Ett annat roligt faktum för nervös sjöman: Dessa eddier är vanliga.
I årtionden teoriserade forskare om bubbelpooler som reser i par. Kallade modoner, de sågs för första gången 2017. De två nyupptäckta virvlarna stannade vänner i sex månader och korsade hela Tasmanhavet tillsammans.
De representerade bisarra vätskedynamik. Enstaka eddies går vanligtvis västerut. Men när dessa mammutvirvlar sammanföll, svirrade i motsatta riktningar, gick de österut vid 10 gånger normalhastigheten.
Tasmanparet upptäcktes via satellitfotografering. Otroligt, när forskare kammade genom gamla bilder, hittade de nio fler modoner sedan 1993. Av någon anledning började åtta åtta Australien.
Det är fortfarande okänt hur modoner sammanfogar, men deras svansar smälter i en enda U-liknande tratt som gör att fenomenet kan förbli aktivt i flera månader. Tillsammans med deras extrema hastighet kan modoner också fungera som vattna tunnelbanor, shuttling näringsämnen och havsliv till nya platser.
4 Vatten kan inte bestämma sig på densitet
Fotokredit: Live ScienceEtt experiment i 2017 lade till ett annat bisarrt faktum på de nästan 70 sätten att vatten är olikt vilket som helst annat fluidum. Inspirationen för testet kom från is. Mer specifikt, dess förmåga att existera i två former medan fast, där molekyler är slumpmässiga eller i ett snyggt mönster.
Den slumpmässiga versionen är världens mest omfattande typ av is och kan växla mellan stater med hög och låg densitet. Forskare undrade om flytande vatten behöll denna förmåga på något sätt.
Användning av röntgen, H2O-molekyler spåras för att kartlägga deras framsteg från ett isigt tillstånd till rumstemperatur. Vattnet morfed från ett fryst tillstånd till en tjock vätska. Nästan omedelbart flyttade den vidare till en annan lågdensitetsvätska.
Slutresultatet var fascinerande. Tydligen kan vid rumstemperatur inte lösas som antingen en hög- eller lågdensitetsvätska och fluktueras in och ut ur båda. Tekniskt sett gör detta vatten två vätskor istället för en.
3 A Quantum Double Liquid
År 2018 upptäckte forskare en väldigt ovanlig sak. På kvantnivå är vatten också en dubbelvätska. När en person tar en svig, dricker han eller hon faktiskt två typer. De smakar och ser likadant ut. Men på kemisk nivå finns det en klar skillnad.
H2O beskriver vattens molekylära bygg-två väteatomer som klamrar sig mot en syreatom. Dualiteten börjar i riktning som väteatomernas kvantpartiklar roterar. När de vrider i samma riktning är något som heter "ortho-water" född. "Para-vatten" resultat när varje väteatom snurrar i sin egen riktning.
Under ett förstklassigt experiment separerade ett elektriskt fält de två vattnen innan de utsattes för superkylda diazenylmolekyler. Parvatten reagerade omkring 25 procent snabbare för att bilda H3O (vatten med extra proton). Detta visade att de två typerna inte bara var separata men också uppförde sig olika.
2 äldsta vatten i universum
Fotokrediter: space.comNär den äldsta poolen var belägen under 2011 var den inte på jorden. Ångan sväva 12 miljarder ljusår bort och var 12 miljarder år gammal. Dessutom är den största massan av H2O någonsin upptäckt var enormt stort. Om alla oceanerna på jorden multiplicerades med 140 biljoner, skulle de bara vara lika med det enda rymdmoln.
Vintergatan kom också i andra. Den stora expansionen beräknades för att innehålla 4000 gånger mindre vattenånga än den här saken. Storleken var dock inte den enda överraskningen. Molnets ålder är bevis på att vatten existerade nästan lika länge som universum själv.
Men det är inte allt. Ångan omger ett svart hål som är värdigt för sin närvaro. APM 08279 + 5255 är en supermassiv quasar, en av de mest kraftfulla och ljusaste föremålen i rymden. APM 08279 + 5255 kan svälja 20 miljarder av vår Sun på en gång, och det utstrålar mer energi än en quadrillion sol.
Molnet avslöjade också att det var tillräckligt med gas för att svälla det svarta hålet i ett sannt monster - ungefär sex gånger större än dess nuvarande storlek.
1 Vattens beteende löst
Fotokredit: sciencealert.comIngen vätska slår vatten när det gäller konstighet. Medan andra vätskor blir tätare när de stelnar blir vatten ljusare. Det är anledningen till att isbergs float och sjöar inte fryser hela vägen till botten. Vatten har en ovanligt hård ytspänning och hög kokpunkt. Jämfört med de flesta vätskor upplöses ett överraskande antal kemikalier i vatten.
År 2018 upptäckte forskare det svåra svaret på vad som gör vatten till skillnad från någon annan vätska. Vattenmolekyler tycker om att hålla fast vid varandra så att de liknar en pyramid. Det tar fem molekyler att skapa ett pyramidkluster som kan hålla fast vid andra för att bilda större pyramider.
Mitt i Egypten festival är ett kaotiskt arrangemang av andra molekyler. Bizarre är det den dubbla naturen av mönster och kaos som gör att vatten kan ha sina unika egenskaper.
Forskare visade detta när de justerade molekylerna och tillverkade is. Messing med pyramiderna avbröt också vattenens andra speciella egenskaper. Men "normalt" vatten är dödligt i livet. Utan sina konstiga egenskaper kan blod inte flöda och näringsämnen kan inte absorberas.