Gravitasi bumi kuat, tetapi bisakah air secara alami melawannya dan mengalir menanjak?
Jawabannya adalah ya, jika parameternya benar. Misalnya, gelombang di pantai dapat mengalir menanjak, meskipun hanya sesaat. Air dalam siphon juga dapat mengalir ke atas bukit, seperti genangan air jika bergerak ke atas tisu kering yang dicelupkan ke dalamnya.
Yang lebih aneh lagi, Antartika memiliki sungai yang mengalir menanjak di bawah salah satu lapisan esnya. Jadi, bagaimana ilmu pengetahuan menjelaskan gerakan berair ke atas ini?
Gelombang dan sifon
Gelombang (didukung oleh angin), pasang surut (terutama disebabkan oleh gaya gravitasi bulan) dan tsunami (sering dipicu oleh gempa bumi dan tanah longsor bawah tanah atau gunung berapi) dapat menyebabkan air melawan gravitasi. Energi dan kekuatan yang dihasilkan oleh fenomena alam ini dapat mendorong air ke atas, memungkinkannya naik secara alami menjadi gelombang atau menaiki garis pantai.
Siphon bekerja di bawah tekanan yang berbeda. Orang-orang telah menggunakan sifon sejak zaman kuno; orang Mesir kuno menggunakan sifon untuk irigasi dan pembuatan anggur, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada 2014 di jurnal Scientific Reports. Saat ini, pencuri mungkin menggunakan sifon untuk mencuri gas dari mobil. Namun, masih ada perdebatan tentang cara kerja sifon.
Anda dapat memvisualisasikan siphon dengan memikirkan dua cangkir yang dihubungkan oleh tabung yang berbentuk "U." terbalik. Gelas berisi air duduk di tangga, dan gelas kosong duduk di bawahnya. Jika seorang eksperimen menempatkan satu ujung tabung ke dalam cangkir berisi air dan menghisap udara keluar seperti ketika Anda menggunakan sedotan, itu akan memungkinkan air mengalir ke dalam tabung.
Sebuah siphon dibuat begitu air mengalir ke satu sisi tabung dan ke bawah yang lain, ke dalam cangkir kosong.
Siphon juga bekerja di vakuum, sehingga tidak tampak bahwa tekanan atmosfer sedang berperan, menurut sebuah studi 2011 di Journal of Chemical Education. Sebaliknya, gravitasi dan kohesi molekuler tampaknya terlibat, menurut sebuah studi tahun 2015 di jurnal Scientific Reports.
Gravitasi mempercepat air melalui bagian "bawah" dari tabung, ke dalam cangkir bawah. Karena air memiliki ikatan kohesif yang kuat, molekul-molekul air ini dapat menarik air di belakang mereka melalui bagian tabung yang menanjak, menurut Wonderopolis, sebuah situs tempat pertanyaan harian dijawab.
Namun, banyak cairan yang tidak memiliki ikatan kohesif yang kuat masih bekerja dalam sifon, sehingga tidak jelas bagaimana sifon bekerja dalam kasus yang berbeda, menurut Wonderopolis.
Tindakan kapiler
Bagaimana dengan contoh handuk kertas? Tindakan ini, yang disebut aksi kapiler, memungkinkan volume kecil air mengalir menanjak, melawan gravitasi, selama air mengalir melalui ruang sempit dan kecil.
Aliran ke atas ini terjadi ketika adhesi cairan ke dinding material, seperti handuk kertas, lebih kuat dari gaya kohesif antara molekul-molekul cairnya, menurut Survei Geologi AS.
Pada tanaman, molekul air disusun kapiler yang disebut xilem, membantu tanaman menarik air dari tanah, kata USGS.
Sungai Antartika
Ada sebuah sungai yang mengalir menanjak di bawah salah satu lapisan es Antartika, menurut Robin Bell, seorang profesor geofisika di Lamont-Doherty Earth Observatory di Universitas Columbia di New York.
Di bawah es benua, duduklah Pegunungan Gamburtsev, rentang besar dengan puncak dan lembah yang ukurannya hampir sama dengan Pegunungan Alpen Eropa, katanya. "Di lembah, ada air," kata Bell kepada Live Science. "Kita bisa tahu karena ketika kita terbang di atasnya, gema dari radar jauh lebih kuat."
Menariknya, para peneliti dapat mengatakan bahwa sungai itu mengalir mundur karena es di atasnya sejajar dengan arah aliran es, Live Science melaporkan sebelumnya. Penjajaran ini dan tekanan besar dari lapisan es di atasnya mendorong air naik, kata Bell.
"Kami menyadari bahwa es memaksa air naik ke bukit, meremas air ke belakang," kata Bell.
Ada contoh lain di mana air secara alami mengalir menanjak. Misalnya, gempa berkekuatan 8,0 mengguncang tenggara Missouri begitu keras sehingga Sungai Mississippi sementara mengalir mundur, Live Science sebelumnya melaporkan. Selain itu, sebuah studi 2006 dalam jurnal Physical Review Letters menunjukkan bahwa sejumlah kecil air diletakkan di permukaan yang panas - panci panas, misalnya - dapat "memanjat" tangga kecil yang terbuat dari uap jika airnya cukup panas, Live Science dilaporkan.
