Что будет если парить: Правда или миф – вред электронной сигареты?

Космические программы, подобные НАСА, думают об этой неизбежности, хотя не будут говорить об этом публично.(Почему вы скрываете свой протокол космического трупа, НАСА?) Итак, позвольте мне задать вам вопрос: должно ли тело Лизы вернуться на Землю или нет? Вот что произойдет в зависимости от вашего решения.

Да, вернуть тело Лизы на Землю

Разложение можно замедлить при низких температурах, поэтому, если Лиза возвращается на Землю (и команда не хочет, чтобы стоки разлагающегося тела попадали в жилую зону корабль), им нужно сохранять ее как можно более крутой.На Международной космической станции астронавты хранят мусор и пищевые отходы в самой холодной части станции. Это тормозит развитие бактерий, вызывающих гниение, что уменьшает пищевую гниль и помогает астронавтам избегать неприятных запахов. Так что, возможно, именно здесь Лиза будет болтаться, пока шаттл не вернет ее на Землю. Хранить павшего космического героя доктора Лизу вместе с мусором — не лучший ход по связям с общественностью, но на станции мало места, а в мусорной зоне уже есть система охлаждения, так что ее там логистически имеет смысл.

Что, если доктор Лиза умрет от сердечного приступа во время долгого путешествия на Марс? В 2005 году НАСА в сотрудничестве с небольшой шведской компанией Promessa разработало прототип системы, которая будет обрабатывать и удерживать космические трупы. Прототип получил название Body Back. («Я возвращаю трупы, возвращаю трупы, но они не целы».)

Если бы у команды Лизы была система Body Back на борту, вот как она бы работала. Ее тело помещали в герметичный мешок из GoreTex и вставляли в воздушный шлюз шаттла.В воздушном шлюзе температура воздуха (–270 ° C) заморозила бы тело Лизы. Примерно через час роботизированная рука возвращала сумку внутрь шаттла и вибрировала в течение пятнадцати минут, разбивая замороженную Лизу на куски. Кусочки обезвоживаются, оставляя около пятидесяти фунтов высушенного порошка Лизы в Спине Тела. Теоретически вы могли бы хранить Лизу в ее порошкообразной форме в течение многих лет, прежде чем вернуть ее на Землю и подарить ее семье, как если бы вы сделали очень тяжелую урну с кремированными останками.

Нет, Лиза должна оставаться в космосе

Кто сказал, что телу Лизы вообще нужно возвращаться на Землю? Люди уже платят 12000 долларов или больше за то, чтобы крошечные символические части их кремированных останков или ДНК были запущены на орбиту Земли, на поверхность Луны или в глубокий космос. Как вы думаете, насколько взволнованы были бы космические ботаники, если бы у них была возможность пустить все свое мертвое тело в космос?

В конце концов, захоронение в море всегда было уважительным способом уложить моряков и исследователей на отдых, брошенных через борт корабля в волны внизу.Мы продолжаем эту практику в наши дни, несмотря на достижения в области бортовых технологий охлаждения и консервации. Итак, хотя у нас есть технология для создания роботов-манипуляторов, которые могут разрушать и замораживать космические трупы, возможно, мы могли бы использовать более простой вариант: завернуть доктора Лизу в мешок для тела, провести ее мимо солнечной батареи и позволить ей уплыть?

Пространство кажется огромным и неконтролируемым. Нам нравится представлять, что доктор Лиза навсегда ускользнет в пустоту (как Джордж Клуни в том космическом фильме, который я однажды смотрел в самолете), но более вероятно, что она просто будет следовать по той же орбите, что и шаттл.Это, наоборот, превратило бы ее в космический мусор. В Организации Объединенных Наций есть правила, запрещающие попадание мусора в космос. Но я сомневаюсь, что кто-то применил бы эти правила к доктору Лизе. Опять же, никто не хочет называть нашу благородную Лизу мусором!

Люди уже боролись с этой проблемой и раньше, но результаты были мрачными. Есть только несколько маршрутов, по которым можно подняться на вершину Эвереста высотой 29 029 футов. Если вы умрете на такой высоте (что уже сделали почти триста человек), для живых будет опасно пытаться опустить ваше тело для захоронения или кремации.Сегодня тропы для лазания усеяны трупами, и каждый год новым альпинистам приходится перешагивать через пухлые оранжевые зимние комбинезоны и скелетонизированные лица других альпинистов. То же самое может произойти в космосе, где шаттлы на Марс должны проходить мимо находящегося на орбите трупа при каждом полете. «Ой, опять Лиза».

Возможно, гравитация планеты в конечном итоге может втянуть Лизу. Если это произойдет, Лиза получит бесплатную кремацию в атмосфере. Трение атмосферного газа перегреет ткани ее тела, испепеляя ее.Есть мельчайшая из маленьких возможностей, что если бы тело Лизы было отправлено в космос на небольшом самоходном корабле, таком как спасательная капсула, которая затем покинула нашу солнечную систему, путешествовала по пустому пространству на какую-то экзопланету, пережила бы свое падение в любой атмосфере. могли существовать там и раскрываться при ударе, микробы и споры бактерий Лизы могли создать жизнь на новой планете. Молодец Лиза! Откуда мы знаем, что эта инопланетная Лиза была не той, откуда зародилась жизнь на Земле, а? Может быть, «изначальная слизь», из которой возникли первые живые существа Земли, была всего лишь разложением Лизы? Спасибо, доктор.Лиза.

Кейтлин Даути — лицензированный гробовщик и автор бестселлеров New York Times Smoke Gets in Your Eyes и From Here to Eternity . Ее новая книга — МОЯ КОШКА СЪЕЗИТ МОИ ГЛАЗЫ? Она создала веб-сериал «Спроси у мертвеца» и владеет похоронным бюро в Лос-Анджелесе, штат Калифорния.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Худший страх астронавта: «полет в космос»

Из 7 миллиардов человек на планете только 530 находились на орбите, и менее половины из них когда-либо физически находились вне модуля, ходили, работали и плавали в космосе.

Ни один фильм на недавней памяти не вызвал такого ужаса и восхищения этой идеей, как «Гравитация» с Сандрой Баллок в главной роли астронавта, который теряет связь со своей космической станцией и, возможно, потерян навсегда.

Это судьба, которой боится каждый астронавт. По словам полковника Криса Хэдфилда, автора новых мемуаров «Путеводитель астронавта по жизни на Земле» (Литтл, Браун), «Моя забота номер один. . . заключается в том, чтобы не уплыть в космос ».

Далее в этом списке: предотвращение фатальных механических дефектов во время запуска, пожара в космическом корабле, серьезного заболевания или смерти астронавта на орбите, потери связи с наземным управлением, катастрофического события, происходящего на Земле, пока вы существуете за пределами планета и сгорает при возвращении.

Кроме этого, по словам Хэдфилда, это самый волшебный опыт, который когда-либо мог испытать человек.

«У ПАРЫ БОЛЬШЕ МИНУТ ЖИТЬ БОЛЬШЕ»

Хэдфилд, канадец, стал астронавтом в 1992 году и говорит, что никогда не встречал никого, кто не считал бы это «работой, полной мечтаний». Впервые он полетел в космос в 1995 году, но только во второй миссии в апреле 2001 года он покинул корабль и отправился в космос.

Он гений, человек науки и техники и не новичок во вселенной.«В интеллектуальном плане я знал, что отправляюсь в космос, — пишет он, — но все же вид этого потряс меня до глубины души».

Он описывает первобытный трепет и страх столкнуться с пустотой: «Как это возможно?» он написал. «Что вылетает из моего рта, так это одно слово:« Вау ». Это как если бы я был поглощен чисткой оконного стекла, затем оглядывался через плечо и понимал, что висишь на краю Эмпайр-стейт-билдинг, Манхэттен раскинулся. ярко под вами и вокруг вас.”

До этого момента, пишет Хэдфилд, он никогда по-настоящему не побывал в космосе. И вот он внезапно оказался здесь, прикреплен к космическому кораблю, движущемуся по орбите вокруг Земли со скоростью 17 500 миль в час, и ему было поручено помочь установить роботизированный манипулятор на Международной космической станции. Начинается его обучение, и с необычайной умственной дисциплиной он отвлекает свое внимание от «удивительной красоты нашей планеты, черного бархатного ведра космоса, наполненного звездами», и приступает к работе.

Во время этой задачи — проекта, спланированного и осуществленного в ходе многолетних симуляций еще на Земле — Хэдфилд разорвется и чуть не убьет его.

Хэдфилд находится в космосе в течение пяти часов с другим астронавтом Скоттом Паразински, когда он начинается. Он привязан к МКС тросом, его ноги зафиксированы в ремнях, он работает с дрелью, когда его левый глаз начинает так сильно гореть, что он рефлекторно поднимает руку, чтобы потереть его, шлепая шлем.

Поскольку Хэдфилд все еще может видеть правым глазом, он ничего не говорит наземному управлению: он не хочет покидать космическое пространство.И, несмотря на все его тренировки, ничто не может подготовить его к осознанию в реальном времени, которое он имеет: о, верно, да, в космосе нет гравитации, и поэтому его слезы не будут падать. Они строят и строят на поверхности его глаза, создавая болотистый беспорядок, ослепляющий его.

И теперь они перемещаются к его правому глазу, оба настолько затуманены и горят, что он не может удержаться от того, чтобы закрыть их оба. «Всего за несколько минут, — пишет он, — я перешел от зрения 20/20 к слепоте.В космосе. Держит дрель ».

У Хэдфилда нет выбора, и он произносит знаменитые слова: «Хьюстон, у меня проблема».

Его коллега-астронавт все еще работает, намеренно не показывая никаких страданий, в то время как Хэдфилд пытается воспользоваться своими закрытыми глазами: он воображает, что вернулся на Землю, в своем доме, в своей постели, под одеялом, как можно ближе к нему. снова оказаться в утробе матери — полная противоположность зияющей безграничной пустоте, не имеющей отношения к его судьбе.

Он слышит неистовый шепот ученых из CAPCOM; Каждый раз, когда они задают ему вопрос, им нужно посоветоваться между собой, прежде чем давать ему ответ или инструкцию, а это значит, что никто в истории космических путешествий никогда не сталкивался с этим раньше.

Диагноз, поставленный менее чем за пять минут: скафандр Хэдфилда загрязнен гидроксидом лития, который используется для удаления углекислого газа. То, что глаза Хэдфилда так воспалены, означает, что есть утечка.

«Мне осталось жить всего пара минут», — пишет он.

Наземный диспетчер говорит ему, что он должен открыть воздушный клапан — по сути, выйти в космос — чтобы попытаться рассеять загрязнение. Ему приходится заставлять себя: это противоречит его изначальному инстинкту выживания, когда ему приходится вытеснять собственный запас воздуха в космическое пространство.

«Итак, теперь я слеп и слушаю шипящий звук, когда мой кислород весело пузырится во Вселенную», — пишет он.

Работает. Хэдфилд очень рад, что все еще там, и сразу же возвращается к работе, устанавливая руку.

КОСМИЧЕСКИЕ ЧЕТКИ

Хотя изображения космонавтов в космосе выглядят изящными и непринужденными — балетные эффекты невесомости — Хэдфилд сравнивает выход в открытый космос с «скалолазанием, поднятием тяжестей, ремонтом маленького двигателя и выполнением сложного па-де-де — одновременно, будучи заключенным в камеру. объемный костюм, который царапает костяшки пальцев, кончики пальцев и ключицу.. . Просто повернуть гаечный ключ, чтобы ослабить болт, можно сравнить с попыткой заменить шину в коньках и вратарских рукавицах ».

Хэдфилд провел годы, обучаясь выходу в открытый космос в гигантском бассейне в лаборатории нейтральной плавучести, где он выполнял все мыслимые действия, которые ему предстояло выполнить. пространство. Самый основной и ценный аспект обучения — это научиться преодолевать страх — сам Хэдфилд боится высоты — и сразу после завершения любой работы или решения проблемы спрашивать себя: что еще может убить? мне?

И так же, как и в наземной авиации, наиболее опасными частями полета являются взлет (запуск) и посадка (возвращение в атмосферу).Как только вы окажетесь там, у вас, вероятно, все в порядке.

Третий и последний полет Хэдфилда в космос в декабре 2012 года будет его самым продолжительным: почти четыре месяца, когда он жил и работал на МКС. Ракета может достичь его с Земли менее чем за три часа, но Хэдфилду и его команде из двух человек, которые встречались с двумя космонавтами и одним астронавтом, уже находившимися на борту, потребовался день, что позволило им отдохнуть и приспособиться к невесомости.

Чудо, пишет он, никогда не прекращалось: он никогда не был ошеломлен, глядя вниз на этот гигантский синий мрамор и глядя на реку Нил, или пустыню Сахара, или Великую стену.Он никогда не видел НЛО, но считает, что мы не одиноки: «Это кажется математически невероятным, учитывая размер Вселенной».

Его величайшим сожалением было то, что он нуждался во сне.

Он пишет о чудесах и тревогах столь долгого пребывания в космосе: на МКС нет проточной воды; это слишком опасно в условиях невесомости, поэтому они перерабатывают собственный пот и мочу и пьют ее, и, как бы отвратительно это ни звучало, Хэдфилд сообщает, что она чище, чем то, что выходит из наших собственных кранов.

Астронавты должны проглотить зубную пасту и очистить себя дезинфицированными салфетками, но это нормально, потому что в космосе никто не чувствует запаха; Хэдфилд думает, что это потому, что одежда никогда не касается кожи. Астронавты также должны тренироваться по два часа в день, чтобы их мышцы не атрофировались. Все, от обрезков ногтей до выпадающих волосков, должно быть захвачено и запечатано вакуумом, и они должны попасть в воронку, что никогда не бывает легким и всегда требует очистки; один космонавт вывесил табличку с надписью: «Блаженны чистящие воронку.”

ВЕЩЕСТВО МЕЧТЫ

Невесомость, пишет Хэдфилд, является постоянным источником изумления, независимо от того, как долго вы там находитесь: она позволяет вам кончиком пальца толкнуть часть механизма размером с машину, чтобы буквально взлететь. Но есть пагубные физические последствия для жизни в космосе в долгосрочной перспективе: ваше сердце сжимается, вы теряете костную массу и мышцы, ухудшается зрение и теряет силу иммунная система. Астронавты следят за каждым изменением, в которое они претерпевают, и результаты используются во всем — от наземных медицинских и технологических исследований до планирования пилотируемого полета на Марс.

Хэдфилд и его попутчики оставались глубоко связанными с Землей; у них был Интернет, и они общались со своими семьями по телефону и электронной почте. Хэдфилд пишет, что они следили за взрывами на Бостонском марафоне в режиме реального времени.

Хэдфилд начал публиковать фотографии и твитнуть из космоса, проводя обмен мнениями с Уильямом Шатнером. Музыкант-любитель, он записывал песни и выкладывал их на YouTube, а Дэвид Боуи разрешил ему выступить и опубликовать кавер на песню Space Oddity.12 мая этого года — незадолго до возвращения домой — он записал его и разместил на YouTube, где за три дня он собрал 10 миллионов просмотров.

В версии, которую пел Хэдфилд, выживает майор Том. Хэдфилд называет себя вечным оптимистом и говорит, что миллионы миль, тысячи и часы, которые он провел в космосе, только заставили его почувствовать себя более связанным со своими собратьями и с желанием человечества двигаться вперед.

«Даже наименее насыщенный день в космосе, — пишет Хэдфилд, — это сон.”

BBC — Земля — ​​Что бы случилось с вами, если бы гравитация перестала работать?

Гравитация в форме гравитационных волн в настоящее время занимает умы многих людей.

Мы все испытали силу тяжести. Это то, что происходит с вами, когда вы подпрыгиваете в воздухе. К сожалению для любого, кто стремится стать Супергёрл или Суперменом, мы, как правило, падаем обратно на землю.

А что, если бы мы могли выключить гравитацию?

Физики твердо уверены, что этого никогда не произойдет.Но это не помешало людям исследовать эту идею. Основываясь на коллективной мудрости нескольких экспертов, мы можем предположить, что с вами произойдет, если гравитация внезапно исчезнет.

Джей Баки, врач и бывший астронавт НАСА, в короткой лекции Тед-Эда исследовал, как отсутствие гравитации влияет на человеческое тело.

Раны заживают дольше, а иммунная система теряет свою силу.

Бакки говорит, что наши тела адаптированы к земной гравитационной среде.Если мы живем там, где гравитация другая, например, на борту космической станции, наши тела меняются.

В настоящее время установлен факт, что космонавты теряют костную массу и мышечную силу во время пребывания в космосе, и их чувство равновесия изменяется.

Отсутствие гравитации порождает другие проблемы, как объясняет Кевин Фонг для Wired. По не совсем понятным причинам количество красных кровяных телец падает, вызывая форму «космической анемии». Раны заживают дольше, а иммунная система теряет свою силу.Даже сон нарушается, если гравитация слабая или отсутствует.

Именно это и происходит после короткого визита в космос. «Что, если бы вы выросли без гравитации?» — спрашивает Баки. «А как насчет систем, которые зависят от силы тяжести, таких как ваши мышцы, или ваша система равновесия, или ваше сердце и кровеносные сосуды?»

Есть веские основания полагать, что человеческий организм будет развиваться иначе.

Бакки указывает на эксперимент, в котором кошка выросла с одним глазом, постоянно скрытым за повязкой.В результате кошка ослепла на глаз. Схема, которая соединяла бы его с областями обработки зрения мозга, не смогла развиться, потому что глаз не обрабатывал никакой визуальной информации: очень буквальный пример старой фразы «используй или потеряй».

Атмосфера Земли и ее океаны, реки и озера будут одними из первых, что унесет в космос.

Кажется вероятным, что остальные части нашего тела отреагируют аналогичным образом. Если бы не гравитация, на которую наши сердца, мышцы и кости могли бы реагировать, наши органы почти наверняка развивались бы по-разному.

Тем не менее, если бы гравитация действительно отключилась, у нас были бы более важные вещи, о которых нужно было бы беспокоиться, чем долгосрочные последствия для человеческого развития.

Карен Мастерс, астроном из Портсмутского университета в Великобритании, исследовала непосредственные физические последствия потери гравитации на сайте «Спросите астронома». Первая проблема заключается в том, что Земля вращается с высокой скоростью, подобно тому, как вращается гиря на веревке, если вы вращаете ее вокруг головы.

«Отключение силы тяжести аналогично отпусканию струны», — пишет Мастерс.«Вещи, не прикрепленные к Земле каким-либо иным образом, полетели бы в космос по прямой линии, которая увела бы их от поверхности Земли».

Любой, кому не посчастливилось оказаться на улице в это время, быстро погибнет. Люди внутри зданий будут в большей безопасности, потому что большинство зданий настолько прочно прикреплены к земле, что останутся на месте даже без гравитации — по крайней мере, какое-то время, пишет Мастерс.

Все, что не прибито гвоздями, также уплывет. Атмосфера Земли и ее океаны, реки и озера будут одними из первых, что унесет в космос.

В конце концов, нигде во Вселенной не будет сгустков материи, таких как звезды или планеты.

«О, и, конечно, мы все умрем», — пишет Джолин Крейтон для футуризма.

Недостаток гравитации в конечном итоге скажется на самой нашей планете, пишет Мастерс. «Сама Земля, скорее всего, разобьется на куски и улетит в космос».

Судя по видео от DNews, аналогичная участь постигнет и Солнце. Без силы тяжести, удерживающей его вместе, сильное давление в его ядре заставило бы его взорваться в результате титанического взрыва.

То же самое произошло бы со всеми другими звездами во Вселенной. Однако, поскольку они так далеко, пройдут годы, прежде чем свет их предсмертных агоний достигнет вас.

В конце концов, нигде во Вселенной не будет сгустков материи, таких как звезды или планеты. Это был бы просто рассеянный суп из атомов и молекул, дрейфующий вокруг, не делая ничего особенного.

Этот сценарий — который, повторюсь, никогда не может произойти — показывает, насколько фундаментальная гравитация влияет на работу Вселенной.Без него не могло бы существовать ничего интересного, вроде планет или веб-сайтов BBC.

О, и, конечно, мы все умрем

Гравитация — одна из четырех фундаментальных сил, которые управляют нашей Вселенной.

Остальные три не менее важны. Без электромагнетизма и сильных и слабых ядерных взаимодействий сами атомы развалились бы.

Но гравитация — единственное, что действительно стало нарицательным, возможно, поэтому мы так увлечены такими идеями, как антигравитация, и почему открытие гравитационных волн так захватывающе, даже если оно никогда не затрагивает нашу жизнь напрямую.

Испытание плавучести: тонет он или плавает?

Плавучесть

Плавучесть — это сила жидкости, направленная вверх, воздействующая на объект, который в нее погружен. Проще говоря, чем более плавучий объект, тем больше вероятность, что он плавает в жидкости. В этом упражнении Эш и Линус тестируют некоторые объекты в воде, чтобы увидеть, какие из них утонут и будут плавать. Плавучесть связана с плотностью материалов. Вы можете думать о плотности как о том, насколько плотно упакованы молекулы внутри объекта. Если объект более плотный, чем вода, он имеет тенденцию тонуть.Если он менее плотный, он будет плавать.

Время гипотезы

Прежде чем мы начнем ронять что-то в воду, постарайтесь думать как ученый. Исходя из того, что вы знаете о воде, как вы думаете, что произойдет, когда мы поместим все это в чашу?

• Дерево
• Игрушечная пластмассовая лодка
• Резиновая уточка
• Агатовая галька
• Металлические украшения
• Мандарин

Проведите эксперимент

Будьте готовы проверить свои гипотезы! Соберите материалы для испытаний и приготовьте миску с водой.Возможно, вы захотите попробовать другие вещи, которые у вас есть под рукой. Создайте таблицу данных в своей лабораторной тетради или научном журнале, чтобы вы могли записывать результаты своего эксперимента. Это может выглядеть примерно так.

Вы можете добавить больше строк в таблицу данных и попробовать свои собственные объекты! Следите за своими прогнозами и наблюдениями по ходу дела.

Посмотрите наш эксперимент

Здесь вы можете увидеть, что Эш и Линус тестировали в ScienceWorks. Посмотрите видео и посмотрите их эксперимент. Также прислушайтесь к их мыслям о том, почему что-то произошло. Почему что-то затонуло или поплыло? Что еще они могли попытаться проверить свои выводы?

Узнать больше

• Что вы думаете о своих наблюдениях?
• Вы нашли какие-нибудь удивительные результаты?
• Что произошло, когда вы протестировали апельсин с кожурой и без нее? Если была разница, как вы думаете, почему это произошло?
• Есть еще что-нибудь, что вы могли бы протестировать, чтобы собрать больше доказательств на этот счет?
• Изменились бы результаты, если бы вы использовали что-то другое вместо воды в миске?

Часть экспериментов — это поиск новых вопросов, которые можно задать, и новых вещей, которые нужно исследовать! Вы можете сравнить свои результаты, используя одни и те же объекты, но опустить их в миску с маслом вместо воды.Что тогда будет?

Получайте удовольствие и оставайтесь любопытными!

Хотите, чтобы на ваш почтовый ящик приходили другие научные мероприятия и новости ScienceWorks? Подпишитесь на наши новости!

Что движет течениями в океане? · Границы для молодых умов

Аннотация

Океан непрерывно движется. Большая часть этого движения вызвана водой с разной температурой и разной концентрацией растворенных солей в разных частях океана.В этой статье мы обсудим, как эти различия в океанской воде могут создавать океанские течения. Мы также расскажем вам, как провести простой эксперимент, который можно легко провести дома, чтобы проиллюстрировать образование океанских течений.

Forever in Motion: конвейерная лента Global

Хотя нас часто учат думать об океанах, таких как Атлантический океан или Тихий океан, как об отдельных друг от друга, в действительности все океанические бассейны соединены вместе, образуя один огромный океан [1].В этом огромном океане, простирающемся по всему миру, вода перемещается из одного бассейна в другой. Во время своего путешествия по земному шару вода переносит тепло и соль из тропиков к полюсам Земли, питательные вещества из глубин океана на поверхность и пресную воду, поступающую с побережья (из рек или тающих ледников) в море.

Несмотря на то, что океан постоянно находится в движении и на то, как движется вода в океане, влияет множество факторов, существует одно природное явление, которое на протяжении тысячелетий вносило вклад в движение воды в океане: одно большое океанское течение, соединяющее все океанические бассейны. , а также поверхность океана и глубокий океан.Этот поток иногда называют глобальной конвейерной лентой из-за того, как он циркулирует по всему земному шару (рис. 1). Если бы воду можно было проследить на своем пути на глобальной конвейерной ленте, следуя по красному пути, когда теплая вода приближается к поверхности, затем охлаждается и опускается, следуя синему пути, пока снова не вернется на поверхность, мы бы обнаружили, что она берет вода около 1000 лет, чтобы совершить кругосветное путешествие.

• Рисунок 1 — Глобальная конвейерная лента.
• Теплые океанские течения у поверхности показаны красным цветом, холодные океанические течения у дна показаны синим цветом. Благодаря этим течениям вода в течение примерно 1000 лет путешествует по всему земному шару. Набросок Рамсторфа [2] поверх карты с http://www.free-world-maps.com.

Унесенные ветром: ветер движет круговоротом океана

Первым очевидным предположением относительно того, что может вызвать это движение в океане, является ветер. Ветер дует над поверхностью океана, вызывая как волны, так и движение воды по ветру.И действительно, части глобальной конвейерной ленты приводятся в движение ветром [3]. Ветровые системы, такие как, например, пассаты, состоят из сильных ветров, которые постоянно действуют на большие площади океана, поставляя большое количество энергии и приводя в движение огромные объемы воды.

Циркуляция океана, зависящая от плотности

Однако другая часть движения океанской воды в глобальной конвейерной ленте вызвана чем-то гораздо менее очевидным: разницы плотности воды.Плотность — это мера того, насколько тяжело определенное количество вещества. Таким образом, определение плотности — это масса на единицу объема. Например, кубик взбитых сливок имеет гораздо меньшую плотность и, следовательно, меньшую массу, чем каменный куб того же размера. Коробка 1.

ВСТАВКА 1 — ПОЧЕМУ НАМ ВСЕГДА НУЖНО УЗНАТЬ О ПЛОТНОСТИ?

Помимо важности для понимания циркуляции океана , зачем вам знать плотность вещества? Причин несколько. Иногда легче измерить объем, чем вес чего-либо.Например, при выпечке вы, вероятно, встречали эти градуированные мерные чашки с разными шкалами по бокам, показывающими, насколько вам нужно наполнить чашу для определенного веса сахара, муки, воды и т. Д. Почему недостаточно одной шкалы на чашке для всех ингредиентов? Потому что на 1 стакан воды требуется меньше места, чем на 1 стакан муки. Это означает, что 1 стакан воды более компактный, имеет большую плотность, чем 1 стакан муки.

Представьте себе лоток для кубиков льда, заполненный водой до краев.Когда вы поместите этот лоток для кубиков льда в морозильную камеру и вернетесь на следующий день, вы обнаружите, что кубики льда выросли и теперь выпирают из лотка. Вода, которую вы наливаете в лоток для кубиков льда, теперь занимает больший объем, чем до замораживания. Итак, если вы хотите, чтобы лоток для кубиков льда был заполнен льдом точно на до края, как вы его изначально заполняли, вам придется сбрить выпуклость во льду, что уменьшит массу воды, оставшейся в лотке. . Это говорит нам о том, что лед имеет меньшую плотность (менее плотный), чем жидкая вода, потому что такая же масса воды распространяется и занимает больше места при замерзании.Поэтому, когда вы помещаете кубики льда в воду, они всплывают на поверхность.

То же самое происходит с двумя жидкостями: если жидкости имеют разную плотность, более плотная жидкость опускается на дно, а более легкая плавает наверху. Например, если вы нальете масло в воду, оно будет плавать поверх воды. Если вы поливаете масло водой, вода будет проходить сквозь масло и растекаться под ним, выталкивая масло на поверхность. То же самое происходит и в океане: если по какой-то причине вода у поверхности океана становится плотнее, чем вода внизу, более плотная вода опускается вниз, вытесняя менее плотную воду, которая поднимается на поверхность.

Что вызывает разницу в плотности?

В океане плотность определяется несколькими факторами, в том числе давлением, под которым находится вода, количеством соли, растворенной в воде, и температурой воды. Чем выше давление воды, тем сильнее она сжимается и, следовательно, тем выше становится ее плотность. Когда вы ныряете вниз, давление в океане сильно возрастает. Океан в среднем имеет глубину 4 км, и на этих глубинах давление очень высокое. Плотность также зависит от того, сколько соли растворено в воде.Содержание соли в морской воде называется ее соленостью , и чем выше соленость воды, тем выше ее плотность. Типичная соленость океанской воды составляет 35 граммов на литр, что эквивалентно ~ 7 чайным ложкам поваренной соли на 1 литр воды (или 2 чайным ложкам на стакан воды). Наконец, на ее плотность влияет температура воды. Как правило, чем холоднее вода, тем ближе молекулы сжимаются друг с другом, а это означает, что тем меньше места они занимают и тем выше их плотность.

Поскольку температура, соленость и давление в разных частях мирового океана различаются, плотность морской воды также различается в разных местах.На Рисунке 1 мы видели океанские течения глобальной конвейерной ленты, охватывающей весь земной шар. На крайнем севере теплое (красное) поверхностное течение остывает и опускается, превращаясь в холодное (синее) течение глубоко в океане. Это потому, что более холодная вода имеет более высокую плотность, чем более теплая вода.

Кухонная океанография: таяние льда в пресной и соленой воде

Теперь, когда мы увидели, что разница в плотности в океане помогает управлять океанскими течениями, давайте проведем простой эксперимент, который поможет этой идее стать более ясной.

Вопрос: Если вы возьмете два кубика льда одинакового размера и поместите их в воду комнатной температуры, один в пресную, а другой в соленую, какой кубик льда растает быстрее?

Гипотеза: Скорость таяния кубиков льда зависит от температуры окружающей их воды. Талая вода из кубиков льда холоднее, чем вода комнатной температуры, в которую помещены кубики льда, поэтому кубики льда, окруженные собственной талой водой, будут таять медленнее.

Прогноз: Кубик льда в пресной воде будет таять быстрее, потому что холодная талая вода из кубика льда плотнее, чем пресная вода, и, таким образом, будет опускаться вниз и удаляться от кубика льда. С другой стороны, кубик льда, помещенный в соленую воду, будет окружен собственной холодной талой водой, потому что пресная вода будет плавать по более плотной соленой воде. Таким образом, кубик льда в соленой воде будет таять медленнее.

Эксперимент: Поместите один кубик льда в пресную воду комнатной температуры, а другой — в соленую воду комнатной температуры и наблюдайте! Для соленой воды вы можете использовать концентрацию соли, аналогичную концентрации обычной океанской воды (см. Выше).Чтобы упростить наблюдение за таянием кубиков льда и за тем, куда уходит вода, может быть полезно добавить в воду пищевой краситель перед замораживанием кубиков льда.

Результаты: На Рисунке 2 показаны и описаны результаты этого эксперимента. Этот эксперимент помогает нам различать три разные «водные массы» с тремя разными плотностями: (1) соленая вода комнатной температуры, которая является самой плотной из трех типов воды; (2) холодная и свежая талая вода из кубиков льда, которая менее плотна, чем соленая вода, и поэтому плавает поверх нее; и (3) пресная вода комнатной температуры, наименее плотная из трех, через которую просачивается холодная и пресная талая вода.

• Рисунок 2 — (A) Цветные кубики льда помещают в пресную и соленую воду с комнатной температурой. Наблюдается плавление со временем.
• (B) В стакане с пресной водой цветная талая вода опускается вниз. В стакане с соленой водой он остается на поверхности и распространяется там. (C) К концу эксперимента стакан, ранее содержащий пресную воду, смешался с талой водой, в то время как в стакане с соленой водой талая вода все еще плавает на поверхности.(Фото: Мирджам С. Глессмер).

Каковы последствия изменения плотности воды в Мировом океане?

Эксперимент с кубиками льда демонстрирует, как разные плотности воды влияют на циркуляцию воды: менее плотная вода будет распространяться по более плотной воде, более плотная вода будет проходить через менее плотную воду и распространяться под ней. Именно это и происходит в океане! Но давайте также рассмотрим другой сценарий: если пресная вода попадает в океан в регионах, где холодная океанская вода опускается вниз, образуя глубокую ветвь глобальной конвейерной ленты, например, из-за таяния ледников, эта пресная вода будет распространяться сверху. океана и не тонет, изолируя более глубокий океан от холодной атмосферы наверху, особенно если пресная вода замерзает.Это окажет некоторое влияние на то, как будут развиваться модели циркуляции океана в течение следующих лет и десятилетий, в сочетании с другими факторами, такими как ветры. Это захватывающая область активных исследований!

Примечания:

Глоссарий

Плотность : ↑ Плотность — это мера веса определенного 101 количества вещества.

Циркуляция океана : ↑ Движение воды с океанскими течениями, например, Гольфстрим.

Соленость : ↑ Содержание солей в морской воде; насколько «соленая» морская вода.

Схема циркуляции : ↑ Устойчивые местоположения океанских течений.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

[1] ↑ Грамотность об океане: основные принципы наук об океане для учащихся всех возрастов , версия 2: март 2013 г.Доступно в Интернете по адресу: http://www.coexploration.org/oceanliteracy/documents/OceanLitChart.pdf

[2] ↑ Rahmstorf, S. 2006. «Термохалинная циркуляция океана», в Энциклопедии четвертичных наук , под ред. С. А. Элиаса (Амстердам: Elsevier).

[3] ↑ Bringedal, C., Eldevik, T., Skagseth, Ø., Spall, M. A., and Østerhus, S. 2018. Структура и влияние наблюдаемых обменов через Гренландско-Шотландский хребет. Дж. Клим . 31: 9881–901.DOI: 10.1175 / JCLI-D-17-0889.1

Что бы произошло, если бы гравитация уменьшилась вдвое?

Что бы произошло, если бы гравитация уменьшилась вдвое? — Фиби, 13 лет, Лондон, Великобритания,

Гравитация — это сила, притягивающая предметы друг к другу. Это причина того, что мы ходим по поверхности Земли и не летим в космос. Гравитационное притяжение Земли удерживает нас на ее поверхности и заставляет предметы падать на нее — как яблоко, падающее с дерева.

Принцип работы гравитации заключается в том, что она тянет в космос, а не в вас.Объект, обладающий массой, состоящий из материи, изменяет форму пространства вокруг себя. Это создает форму, немного напоминающую чашу, а это означает, что вещи будут естественно катиться к середине, где находится объект с массой.

Но если вы будете двигаться боком достаточно быстро, вы не упадете, а обойдете чашу по кругу. Вот почему Земля один раз в год обращается вокруг Солнца, а не погружается в него.

Прыжки в высоту

Если бы сила притяжения Земли была вдвое слабее, чем сейчас, вы могли бы прыгнуть выше и, возможно, коснуться потолка. Однако вы не сможете прыгнуть почти так же высоко, как на Луне, где сила тяжести в шесть раз слабее, чем на Земле.

Прочитайте больше: Любопытные дети: как высоко я смогу прыгнуть на Луну?

Нам было бы легче поднимать вещи. Вместо одного тяжелого чемодана теперь можно было нести два.Но ни лошадь, ни вагон поезда — в супергероя не превратишься в одночасье.

Вещи кажутся легче, и более легкие вещи перемещаются легче. Вам потребуется меньше сил или энергии, чтобы самолет набрал скорость, необходимую для взлета.

С другой стороны, микроскопические силы, которые делают вещи грубыми и липкими, трением, будут слабее из-за меньшего веса.Это затруднило бы ходьбу по скользкой поверхности, а ветер с легкостью развевал бы листья, машины и людей.

Низкое давление воздуха

Воздух тоже станет легче. Половина силы тяжести снизит давление воздуха вдвое по сравнению с нынешним, что эквивалентно восхождению на высоту более 5000 метров. Это выше, чем у любого человека, живущего постоянно — и нам будет трудно дышать достаточным количеством кислорода.

Любопытные дети — это серия сериалов от The Conversation, которая дает детям возможность получить ответы на свои вопросы о мире от экспертов.Если у вас есть вопрос, на который вам нужен эксперт, отправьте его по адресу [email protected]. Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все, что в наших силах.

Луна будет менее сильно притягиваться к Земле, а Земля и Луна будут вращаться друг вокруг друга медленнее. Это уменьшает приливы на Земле, а это значит, что уровень моря не будет подниматься и опускаться так сильно, как сейчас.

Точно так же Солнце будет менее сильно притягивать Землю. В результате Земле не нужно будет двигаться по своей орбите так быстро, чтобы не допустить падения на Солнце.Это увеличило бы год до 517 дней.

Самое большое изменение почувствует Солнце — и это вызовет самые драматические изменения в жизни на Земле. Причина, по которой солнце светит, — это сила тяжести. Его гравитационное притяжение невероятно велико, а это означает, что его огромный вес так сильно давит на атомы в его центре, что они слипаются. Это называется ядерным синтезом, и он создает огромное количество энергии.

Энергия нагревает поверхность Солнца почти до 6000 ℃, заставляя ее сиять очень ярко.