Dr. Petr BrožUkážu vám něco, co jste ještě nikdy ...
(pokud vám teda není pár miliard let a necestovali jste za mlada na ledový měsíce, když tam probíhal výlevný kryovulkanismus)
... neviděli
Aneb zpráva o našem nejnovějším objevu začíná (doslova) probublávat do světa, tak ať víte první
Pojďme ale začít pěkně od začátku.
Jak už řada z vás ví, občas mívám blbý nápady.
Třeba jako strčit mixér do nízkotlakový komory a vystavit ho "vakuu".
Proč? Protože mi přijde zajímavé přemýšlet nad tím, co se děje s vodou, když ji vystavíte vakuu.
Proč mi to nedá spát?
Protože znám tyhle dva obrázky.
Ten nalevo ukazuje povrch měsíce Europy, na kterém to vypadá, že tam něco teklo. A to něco by měla být voda.
Jenže ten napravo nám říká, že na povrchu Europy voda téct nemůže.
Není tam totiž kvůli nízkému tlaku stabilní.
Z toho obrázku napravo je přitom zřejmé, co se bude s kapalnou vodou náhle se ocitnuvší na povrchu ledových měsíců dít.
Bude měnit skupenství.
A to buď na pevné nebo plynné.
Stane se tedy ledem nebo párou a to v závislosti na teplotě.
Jenže přemýšleli jste někdy nad tím, jak přesně tenhle přechod bude vypadat?
Že ne? Chyba...
Mě to přitom jednou napadlo a od té doby jsem to nemohl dostat z hlavy. A jelikož jsem nikde nenašel odpověď, řekl jsem si, že to zjistím.
Jak? Jednoduchým experimentem :)
a bald man is making a funny f...
a bald man is making a funny f...
Tak jednoduchým, že se to sem bojím až napsat.
Vzal jsem krabici z IKEA (60x40x30 cm), nalil jsem do ní 12 litrů vody, trochu jsem tu vodu osolil (pač voda s nulovou salinitou v přírodě v podstatě neexistuje), osázel to pár senzory a strčil do vakuový komory.
a man is wearing a pink floyd ...
a man is wearing a pink floyd ...
(Kdybyste to chtěli opakovat, dávám vědět, že ta složitá část není ten setup experimentu... ale sehnat někoho dostatečně šíleného, aby vás nechal vystavit takto velký objem vody vakuu v jeho/její milované komoře. A já mám štěstí, že někoho takového znám...).
a man in a suit is sitting in ...
a man in a suit is sitting in ...
Když byla krabice v komoře a komora uzavřena, stačilo už málo.
Jen vysát vzduch a čekat.
Na co? Na moment, kdy se v krabici rozpoutá souboj fází.
A všechno to natáčet... pač tohle se jen tak nevidí.
Užijte si ca ty 2 minuty
Vidíte, co se tam děje?
Vznikají nám tam nějaký bublinky - to je vodní pára.
Proč tam vznikají? Protože se nám voda za nízkého tlaku vaří.
Jenže jelikož máte bystré oko, všimnete si něčeho dalšího.
Na hladině něco plave. A to něco není nic jiného, než LED!
Můžete si pogratulovat. Právě jste viděli něco, co viděl zatím fakt málokdo.
Vodu, která se vaří a současně přitom mrzne.
Přijde vám to absurdní? Nic si z toho nedělejte, nejen vám.
Nějak nám představa, že když budu vařit vodu, že nám zmrzne, nejde do hlavy.
A nedivím se.
Jenže ať se nám to líbí nebo ne, za nízkého atmosférického tlaku se to děje
Vypařování vody spjaté s jejím varem totiž způsobuje pokles její teploty (proto se v létě potíte - vaše tělo se odpařováním vody snaží ochladit)
A to tak moc, že voda brzy dosáhne bodu mrznutí a zmrzne
A teď to podstatné.
To, že se voda vaří a mrzne současně má důležité dopady na to, jak proces jejího zamrzání vypadá.
Zatímco když mrzne na Zemi rybník nebo kaluž, začne nám na povrchu vody vznikat vrstva ledu, která nerušeně pomalu nabírá na tloušťce, tady je to jinak.
Taky nám vzniká vrstva ledu... jenže pod ní se voda vaří.
A kvůli tomu se z vody snaží uniknout spousta vodní páry ve formě bublin.
Led jim přitom v úniku brání a tak dochází k tomu, že se pod ledem hromadí.
A když se jich nahromadí dostatek, bum ho, prásk ho, křup ho...
Vznikající ledová krusta je nadzvednuta a později protržena.
Jakmile k tomu dojde, voda pod ledem je opět naplno vystavena nízkému atmosférickému tlaku (led totiž částečně funguje jako vrstva chránící vodu před nízkým tlakem) a ta začne zase divoce vřít.
A sranda je, že se tenhle proces na čas zacyklí.
Máme tak vroucí vodu, která se snaží zmrznout, jenže ji to moc nejde, pač vře.
Aneb koukněte na schéma níže, ve kterém se to snažíme s Vojtěchem Patočkou z Matfyzu a Frances Butcher z University of Sheffield vysvětlit.
Jak dlouho tohle zacyklení trvá? To je skvělá otázka, na kterou už taky víme odpověď... ale povědět vám to budu moci až někdy příště.
Letos jsme dělali doplňující experimenty, ve kterých jsme do komory dali 4x více vody, ale zatím to nemáme odpublikované... takže pssst, tajné
A máme toho mnohem víc, takže se těšte na další vlákna příští rok! :)
Jinak pokud byste chtěli, tady je odkaz na studii, kde ten objev/výzkum do hloubky popisujeme (+ jsou tam i data). www.sciencedirect.com/science/arti...
The complexity of water freezi...
The complexity of water freezi...
Zítra by k tomu měla jít do českého mediálního světa skrze kanály @akademievedcr.bsky.social (doporučuji sledovat!) tisková zpráva, takže pokud se povede a zaujme to české novináře/novinářky, měli byste se dozvědět více detailů :)
A držte palce, ať se nám podaří udělat i zářez na mezinárodní mediální scéně
Podařilo se mi totiž zorchestrovat, aby tiskovou zprávu vyslaly do světa i dvě britské instituce, které na výzkumu participovaly
Aneb děláme dobré jméno české vědě v zahraničí! www.open.ac.uk/blogs/news/s...
The Open University
The Open University
A na závěr se sluší dodat, že náš výzkum byl financován Grantovou agenturou České republiky (aka #GAČR) a kdybyste se teď ptali, k čemu je to dobré...
... dává nám to možnost pochopit složitost procesu, který dnes ve Sluneční soustavě už nikde nevidíme, ale který tu kdys byl
... a po i jehož stopách teď sviští pátrat sonda za pár miliard amerických dolarů.
A my tak pomáháme pochopit, po čem vlastně tahle sonda má pátrat, respektive pochopit, co tam najdeme.
Náš výzkum totiž ukazuje, že nemáme počítat se vzhledem ledu, jak ho známe ze Země.
Ne.
Musíme se připravit na hrbolatý led.
Vodní pára, která led deformuje, totiž dokáže vytvářet v ledu vrcholky a jinde zase prohlubně.
Navíc bublinky páry v něm často zamrzají... a led je tak vlastně porézní!
Bude tak mít úplně jiný radarový vlastnosti než led pozemský
PS: Baví vás polopatický výklad vědeckých otázek? Pak neváhejte a kupte si moji novou knihu, která vyjde v půlce září.
Čeká v ní na vás 20 kapitol, ve kterých si podobně krok po kroku vysvětlíme řadu procesů spjatých s ohřívající se Zemí. A to chcete!
The END
www.knihydobrovsky.cz/kniha/geosto...
Geostorky aneb Tak bude trochu...
Geostorky aneb Tak bude trochu...
