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Top 10 Sonderheiten und Fakten zum Thema Wasser
Wasser mag ruhig erscheinen, aber seine Fremdkörperfähigkeit scheint unbegrenzt zu sein. Wasser ist einzigartig unter den Flüssigkeiten der Erde und hat Macken, durch die Wissenschaftler und Wetterleute ihre Arbeit lieben.
Sie begeistert mit gewaltigen und bizarren Stürmen, Wirbeln, Wolken und sogar fremden Molekülen und Quantengeheimnissen. Vom ältesten Wasser, das je gefunden wurde, bis hin zum Geheimnis von H2O stammt ursprünglich aus, diese lebensspendende Flüssigkeit kann beängstigend und großartig genug sein, um zum Bereich der Fantasie zu gehören.
10 Feuerwolken
Flammen und Wasser vermischen sich nicht, aber bei feurigen Ereignissen wie Waldbränden bildet sich eine seltene Wolke. Diese sogenannten Pyrocumuluswolken traten kürzlich während des Ausbruchs des Vulkans Kilauea in Hawaiis 2018 auf.
Sie werden aus dem gleichen Tuch wie die meisten anderen dynamischen Wettersysteme geschnitten. Heiße Luft steigt auf und kondensiert zu Wolken. Die Verknappung der Pyrocumuluswolken macht sie jedoch schwer zu untersuchen.
Die Kilauea-Partie war noch merkwürdiger. Während sie ihr normales Gewitterbild beibehielten, manifestierten sich die Wolken lieber über Rissen. Normalerweise schweben Feuerwolken nur um den tatsächlichen Ausbruch oder in der Nähe eines brennenden Lauffeuers. Das Aufhängen von Vulkanauslässen fügt einen Stich hinzu, den Pyrokumuluswolken normalerweise nicht haben.
Schwefeldioxid aus den Spalten kann sauren Regen verursachen, der empfindliche Pflanzen schädigt. Für die Menschen gibt es das Thema "Vog" oder Vulkansmog. Das Vorhandensein der Wolken an den Lüftungsöffnungen könnte den Dunst erhöhen und zu gesundheitlichen Problemen führen, einschließlich gereizter Haut und Augen.
9 Der Mpemba-Effekt
Der Mpemba-Effekt hat in der Geschichte gebildete Köpfe geblasen, darunter Aristoteles und Francis Bacon. Sie beobachteten, was wie ein Naturfreak schien - das heiße Wasser gefriert schneller.
Dieses Phänomen wurde nach Erasto Mpemba, einem tansanischen Gymnasiasten, benannt, dessen Studien die Beobachtungen der alten Denker im Jahr 1963 bestätigten. Er zeigte, dass der Effekt auftritt, wenn heiße und kalte Schüsseln bei identischen Minustemperaturen belassen werden und das warme Wasser zuerst zu Eis geworden ist .
Es gibt mehrere Theorien, um diesen Wahnsinn zu erklären. In den achtziger Jahren haben polnische Physiker versucht zu beweisen, dass wärmeres Wasser möglicherweise weniger Hitzespeichergas hat. Ein wahrscheinlicherer Grund könnte sein, dass durch das Verdampfen von heißem Wasser die zu kühlende Masse reduziert wird.
Ein weiterer Faktor könnte der kühlste Punkt des warmen Wassers sein. In einem Behälter sinkt kalte Flüssigkeit nach unten und drückt die heißeste Schicht an die Oberfläche. Dies erzeugt einen Strom, der das Einfrieren beschleunigt. Der genaue Prozess, durch den heißes Wasser schneller abkühlt als sein kälterer Cousin, bleibt jedoch ein Rätsel.
8 Wasser ist heimisch und außerirdisch
Einer von h2Das größte Rätsel von O betrifft seine Herkunft. Niemand wusste wirklich, woher die Meere und Seen kamen. Eine populäre Theorie besagte, dass Wasser in unsere Welt gesät wurde, während Kometen und Asteroiden in die Oberfläche schmatzten. Wann, es begann angeblich nach The Giant Impact - der Zusammenstoß mit einem anderen Planeten, der die Erde beinahe zerstört hat, aber den Mond gebildet hat.
Diese himmlische Horrorshow fand vor 4,5 Milliarden Jahren statt. Eine Studie von 2018 zeigte jedoch, dass Wasser wahrscheinlich schon vor der Katastrophe vorhanden war. Beim Vergleich von terrestrischen und Mondgesteinen war ihre Sauerstoffsignatur nahezu identisch.
Das hört sich nicht nach viel an, könnte aber beweisen, dass die Erde lange vor dem Ereignis über eigenes Wasser verfügte. Wasser verändert die Sauerstoffisotope eines Felsens, und da sich der Mond aus der Erde gebildet hat, ist es sinnvoll, dass sie die gleiche „Wasserlinie“ haben.
Dieselben Forscher fanden auch heraus, dass die Auswirkungen später mehr Wasser brachten, was 5-30 Prozent des Erdwassers ausmachte.
7 Pulsstürme
Am 17. Juli 2016 entspannte sich Rick Geiss an einem Strand in Alabama, als er eine bizarre Wolke bemerkte. Er machte ein Foto des geschwollenen Kegels, teilte ihn jedoch erst zwei Jahre später mit. Als das massive, aufrechte Gewitter die sozialen Medien traf, sah es so unwirklich aus, dass einige das Foto als Fälschung bezeichneten.
Es schien seltsam zu sein - ein weißes Dreieck, das nur von einem kleinen zentralen Punkt aus dunklen Regen ergießt. Aber das scharfe Auge der Wetterexperten kannte einen echten Pulssturm, als sie einen sahen. Als eines der besten Beispiele, das jemals gesehen wurde, wird die Wolke selbst als Cumulus congestus oder „gehäufte Wolke“ bezeichnet.
Impulsstürme bilden sich anders als größere Schauer. Normalerweise wird ein Gewitter durch eine Kaltfront ausgelöst. In diesem Fall wird jedoch nur Wärme benötigt. Ein schneller Aufwind zieht enorme Mengen Wasserdampf in die Luft und die Markenform. Innerhalb von 20 Minuten fällt Regen.
Es regnet nur von einer Stelle aus, weil das Wasser aus dem Aufwindrohr zurückspringt. Die Wolke tötet sich selbst, als der Abwind den Aufwind abbricht, und der ganze Sturm bricht innerhalb einer halben Stunde zusammen.
6 Schneeball Erde
Eine beängstigende Theorie behauptet, dass die Kryogenzeit (vor 710 bis 635 Millionen Jahren) die Welt völlig eingefroren hat. Eis bedeckte alles. Das Land und sogar die Ozeane standen Jahrtausende unter gefrorenem Wasser. Dieses Ereignis wurde "Schneeball Erde" genannt.
So etwas ist möglich. Wenn Gletscher genügend Boden bedecken, wird mehr Sonnenwärme in den Weltraum reflektiert. Die Temperaturen sinken, es bildet sich mehr Eis und es wird mehr Wärme blockiert. Es ist ein Teufelskreis, der das Gegenteil einer Abkühlung durch die globale Erwärmung zur Folge hat.
Der stärkste Beweis dafür, dass das Eis der Erde wahnsinnig geworden ist, ist, dass Gletscher den Äquator erreicht haben. Trotz dieses Zeichen einer extrem kalten Welt sind die Experten offen gespalten.
Die Anti-Schneeball-Fraktion ist sich einig, dass die Erde während der Kryogenerie der schlimmsten Eiszeit ausgesetzt war. Sie geben sogar zu, dass jeder Kontinent seinen Anteil an diesen zugefrorenen Bergen gesehen hat.
Sie fanden jedoch Gesteine mit durch Wasser hervorgerufenen Verwitterungen, was zeigt, dass die Kryogenisten wärmere Zeiten mit flüssigem Oberflächenwasser erlebten. Dies bedeutete, dass der Planet nie ganz zum Eis am Stiel wurde. Wenn die Anti-Snowballer korrekt sind, hinterlässt sie ein mysteriöses Rätsel. Was hielt die Erde davon ab, außer Kontrolle zu geraten?
5 Die ersten Modons
Riesige Ozean-Strudel sind nichts, was nur in Fantasy-Piratenfilmen passiert. Sie sind real und können einen erschreckenden Durchmesser von mehreren hundert Kilometern überspannen. Eine weitere lustige Tatsache für den nervösen Seemann: Diese Wirbel sind üblich.
Seit Jahrzehnten theoretisierten Wissenschaftler Theorien über Whirlpools, die paarweise reisen. Modonen genannt, wurden sie zum ersten Mal im Jahr 2017 gesehen. Die beiden neu entdeckten Strudel blieben sechs Monate lang Freunde und durchquerten gemeinsam die gesamte Tasmanische See.
Sie repräsentierten eine bizarre Fluiddynamik. Einzelne Wirbel gehen normalerweise nach Westen. Als sich diese Mammutwirbel jedoch in entgegengesetzten Richtungen wirbelten, gingen sie mit der zehnfachen Geschwindigkeit nach Osten.
Das Tasman-Paar wurde durch Satellitenfotografie entdeckt. Unglaublich, als Forscher alte Bilder durchkämmten, fanden sie seit 1993 neun weitere Modonen. Aus irgendeinem Grund sind acht in ganz Australien entstanden.
Es ist nicht bekannt, wie Modons miteinander verschmelzen, aber ihre Schwänze verschmelzen zu einem einzigen U-förmigen Trichter, durch den das Phänomen für Monate aktiv bleiben kann. In Verbindung mit ihrer extremen Geschwindigkeit könnten Modons auch als wässrige U-Bahnen wirken, die Nährstoffe und das Leben im Ozean an neue Orte bringen.
4 Wasser kann sich nicht für die Dichte entscheiden
Ein Experiment im Jahr 2017 fügte den fast 70 Arten, in denen Wasser anders ist als jede andere Flüssigkeit, eine weitere bizarre Tatsache hinzu. Die Inspiration für den Test kam aus Eis. Genauer gesagt, seine Fähigkeit, in zwei Formen zu existieren, während die Moleküle zufällig oder in einem ordentlichen Muster sind.
Die zufällige Version ist die weltweit am häufigsten vorkommende Eisart und kann zwischen Zuständen hoher und niedriger Dichte wechseln. Die Wissenschaftler fragten sich, ob flüssiges Wasser diese Fähigkeit auf irgendeine Weise beibehielt.
Mit Röntgenstrahlen, H2O-Moleküle wurden verfolgt, um ihren Fortschritt von einem vereisten Zustand zu Raumtemperatur abzubilden. Das Wasser verwandelte sich von einem gefrorenen Zustand in eine dicke Flüssigkeit. Fast augenblicklich ging es dann zu einer anderen Flüssigkeit mit niedrigerer Dichte über.
Das Endergebnis war faszinierend. Anscheinend kann sich Wasser bei Raumtemperatur nicht als Flüssigkeit mit hoher oder niedriger Dichte absetzen und schwankt in und aus beiden. Technisch gesehen macht das Wasser zwei Flüssigkeiten anstelle von einer.
3 Eine Quantum Double Liquid
Im Jahr 2018 entdeckten Wissenschaftler etwas wirklich Ungewöhnliches. Auf Quantenebene ist Wasser auch eine doppelte Flüssigkeit. Wenn eine Person einen Schluck nimmt, trinkt sie tatsächlich zwei Arten. Sie schmecken und sehen gleich aus. Aber auf chemischer Ebene gibt es einen klaren Unterschied.
H2O beschreibt den molekularen Aufbau von Wasser - zwei Wasserstoffatome, die an einem Sauerstoffatom hängen bleiben. Dualität beginnt in der Richtung, in der sich die Quantenpartikel der Wasserstoffatome drehen. Wenn sie sich in dieselbe Richtung drehen, entsteht etwas, das „ortho-water“ genannt wird. "Para-Wasser" entsteht, wenn sich jedes Wasserstoffatom in seine eigene Richtung dreht.
Während eines ersten Experiments dieser Art trennte ein elektrisches Feld die beiden Gewässer, bevor sie unterkühlten Diazenyliummolekülen ausgesetzt wurden. Das Parawasser reagierte etwa 25 Prozent schneller, um H zu bilden3O (Wasser mit einem zusätzlichen Proton). Dies bewies, dass die beiden Arten nicht nur getrennt waren, sondern sich auch unterschiedlich verhielten.
2 ältestes Wasser im Universum
Als sich der älteste Pool 2011 befand, war er nicht auf der Erde. Der Dampf schwebte 12 Milliarden Lichtjahre entfernt und war 12 Milliarden Jahre alt. Zusätzlich die größte Masse von H2O je entdeckt wurde, war überwältigend riesig. Wenn alle Ozeane der Erde mit 140 Billionen multipliziert würden, würden sie nur der einzigen Weltraumwolke entsprechen.
Die Milchstraße kam auch an zweiter Stelle. Es wurde berechnet, dass die Weite 4.000 Mal weniger Wasserdampf enthielt als dieses Ding. Die Größe war jedoch nicht die einzige Überraschung. Das Alter der Wolke ist ein Beweis dafür, dass Wasser fast so lange existierte wie das Universum selbst.
Aber das ist nicht alles. Der Dampf umgibt ein schwarzes Loch, das seiner Anwesenheit würdig ist. APM 08279 + 5255 ist ein supermassiver Quasar, eines der stärksten und hellsten Objekte im Weltraum. APM 08279 + 5255 könnte 20 Milliarden unserer Sonne auf einmal verschlingen und strahlt mehr Energie aus als eine Billiarde Sonnen.
Die Wolke zeigte auch, dass genug Gas vorhanden war, um das Schwarze Loch zu einem echten Monster zu machen - etwa sechsmal größer als seine derzeitige Größe.
1 Verhalten des Wassers gelöst
Keine Flüssigkeit schlägt Wasser, wenn es um Verrücktheit geht. Während andere Flüssigkeiten mit der Verfestigung dichter werden, wird Wasser leichter. Es ist der Grund, warum Eisberge schwimmen und Seen nicht bis zum Grund gefrieren. Wasser hat eine ungewöhnlich starke Oberflächenspannung und einen hohen Siedepunkt. Im Vergleich zu den meisten Flüssigkeiten lösen sich überraschend viele Chemikalien in Wasser.
Im Jahr 2018 entdeckten Wissenschaftler die schwer fassbare Antwort auf das, was Wasser von anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Wassermoleküle haften gerne so, dass sie einer Pyramide ähneln. Es sind fünf Moleküle erforderlich, um einen Pyramidenhaufen zu bilden, der an anderen haften bleiben kann, um größere Pyramiden zu bilden.
Inmitten des Festivals in Ägypten ist eine chaotische Anordnung anderer Moleküle. Seltsamerweise ist es die doppelte Natur von Mustern und Chaos, die es dem Wasser ermöglichen, seine einzigartigen Eigenschaften zu haben.
Die Forscher haben dies bewiesen, als sie die Moleküle eingestellt und Eiswürfel hergestellt haben. Das Spiel mit den Pyramiden hat auch die anderen besonderen Eigenschaften des Wassers aufgehoben. "Normales" Wasser ist jedoch lebensgefährlich. Ohne seine ungewöhnlichen Eigenschaften kann Blut nicht fließen und Nährstoffe können nicht aufgenommen werden.