Daya graviti bumi kuat, tetapi dapatkah air secara semulajadi menentangnya dan mengalir menuruni bukit?
Jawapannya ya, jika parameter itu betul. Sebagai contoh, gelombang di pantai boleh mengalir ke atas bukit, walaupun hanya seketika. Air di dalam siphon boleh mengalir naik juga, seperti air genangan jika ia bergerak ke atas tuala kertas kering yang dicelupkan ke dalamnya.
Malah lebih mengejutkan, Antartika mempunyai sungai yang mengalir di bawah salah satu helai aisnya. Oleh itu, bagaimanakah sains menerangkan pergerakan berair ini?
Gelombang dan siphon
Gelombang (kuasa angin), pasang surut (terutamanya disebabkan oleh daya graviti bulan) dan tsunami (sering dicetuskan oleh gempa bumi dan tanah runtuh di bawah air atau gunung berapi) boleh menyebabkan air bertentangan dengan graviti. Tenaga dan daya yang dihasilkan oleh fenomena semulajadi ini boleh mendorong air ke atas, yang membolehkannya secara semulajadi naik gelombang atau mengalir ke garis pantai.
Tindakan menyedut di bawah tekanan yang berbeza. Orang telah menggunakan siphons sejak zaman purba; Mesir purba menggunakan suntikan untuk pengairan dan winemaking, menurut satu kajian yang diterbitkan pada tahun 2014 dalam jurnal Laporan Saintifik. Kini, pencuri mungkin menggunakan suntikan untuk mencuri gas dari kereta. Walau bagaimanapun, masih ada perdebatan tentang bagaimana kerja siphon berfungsi.
Anda dapat memvisualisasikan sifon dengan memikirkan dua cawan yang dihubungkan dengan tiub berbentuk seperti terbalik "U." Cawan yang dipenuhi air duduk di tangga, dan cawan kosong duduk di bawahnya. Jika seorang pengeksperimen meletakkan satu hujung tiub ke dalam cawan yang dipenuhi air dan menyedut udara keluar seperti yang anda lakukan apabila menggunakan jerami, yang akan membolehkan air mengalir ke dalam tiub.
Sifon dicipta sebaik sahaja air mengalir satu sisi tiub dan ke bawah yang lain, ke dalam cawan kosong.
Siphons juga bekerja dalam kekosongan, jadi tidak kelihatan bahawa tekanan atmosfera sedang bermain, menurut kajian 2011 dalam Journal of Chemical Education. Sebaliknya, perpaduan graviti dan perpaduan molekul kelihatan terlibat, menurut kajian 2015 dalam jurnal Laporan Saintifik.
Graviti mempercepatkan air melalui "bawah" bahagian tiub, ke dalam cawan yang lebih rendah. Kerana air mempunyai ikatan kohesif yang kuat, molekul air ini dapat menarik air di belakangnya melalui bahagian bawah tiub, menurut Wonderopolis, tapak di mana soalan-soalan harian dapat dijawab.
Walau bagaimanapun, banyak cecair yang tidak mempunyai ikatan padu yang kuat masih berfungsi dalam siphons, jadi tidak jelas bagaimana siphons bekerja dalam pelbagai kes, menurut Wonderopolis.
Tindakan kapilari
Bagaimana pula dengan contoh tuala kertas? Tindakan ini, yang dipanggil tindakan kapilari, membolehkan jumlah kecil air mengalir ke atas, berbanding graviti, selagi air mengalir melalui ruang sempit dan kecil.
Aliran menaik ini berlaku apabila lekatan cecair ke dinding bahan, seperti tuala kertas, lebih kuat daripada daya kohesif antara molekul cecairnya, menurut Kajian Geologi A.S..
Di dalam tumbuhan, molekul air dibuat kapilari yang dipanggil xylem, membantu tumbuhan untuk menarik air dari tanah, kata USGS.
Sungai Antartika
Terdapat sungai yang mengalir di bawah satu helai ais Antartika, menurut Robin Bell, seorang profesor geofizik di Balai Cerap Bumi Lamont-Doherty di Universiti Columbia di New York.
Di bawah ais di benua itu, Gunung Gamburtsev, sebuah kawasan yang luas dengan puncak dan lembah yang mempunyai saiz yang sama dengan Alpen Eropah, katanya. "Di lembah, terdapat air," kata Bell kepada Sains Live. "Kita boleh tahu kerana apabila kita terbang ke sana, gema dari radar lebih kuat."
Yang menarik, para penyelidik dapat mengetahui bahawa sungai mengalir ke belakang kerana es di atasnya sejajar dengan arah aliran ais, menurut Laporan Sains sebelumnya. Penjajaran ini dan tekanan yang sangat besar dari lembaran ais di atasnya menolak air bukit, kata Bell.
"Kami menyedari bahawa ais memaksa air ke atas bukit, memerah air ke belakang," kata Bell.
Terdapat contoh lain di mana air telah alami naik bukit. Sebagai contoh, gempa bumi berkekuatan 8,0 magnitud mengguncang tenggara Missouri dengan begitu keras sehingga Sungai Mississippi mengalir ke belakang, Live Science sebelum ini dilaporkan. Di samping itu, satu kajian pada tahun 2006 dalam jurnal Physical Review Letters menunjukkan bahawa sedikit air yang diletakkan di atas permukaan panas - kuali yang panas, misalnya - boleh "naik" tangga kecil yang terbuat dari wap jika airnya cukup panas, Sains Hidup dilaporkan.
