La gravité de la Terre est forte, mais l'eau peut-elle jamais naturellement s'y opposer et s'écouler vers le haut?
La réponse est oui, si les paramètres sont corrects. Par exemple, une vague sur une plage peut remonter, même si ce n'est que pour un instant. L'eau dans un siphon peut également remonter, tout comme une flaque d'eau si elle remonte une serviette en papier sèche trempée dedans.
Encore plus curieusement, l'Antarctique a une rivière qui coule en amont sous l'une de ses calottes glaciaires. Alors, comment la science explique-t-elle ces mouvements aqueux ascendants?
Vagues et siphons
Les vagues (alimentées par le vent), les marées (principalement provoquées par les forces gravitationnelles de la lune) et les tsunamis (souvent déclenchés par des tremblements de terre et des glissements de terrain ou des volcans sous-marins) peuvent faire en sorte que l'eau s'oppose à la gravité. L'énergie et les forces produites par ces phénomènes naturels peuvent pousser l'eau vers le haut, lui permettant de s'élever naturellement dans une vague ou de remonter un littoral.
Un siphon agit sous différentes pressions. Les gens utilisent des siphons depuis l'Antiquité; les anciens Égyptiens utilisaient des siphons pour l'irrigation et la vinification, selon une étude publiée en 2014 dans la revue Scientific Reports. De nos jours, les voleurs pourraient utiliser des siphons pour voler le gaz des voitures. Cependant, le fonctionnement des siphons fait toujours débat.
Vous pouvez visualiser un siphon en pensant à deux tasses reliées par un tube en forme de "U" à l'envers. La tasse remplie d'eau se trouve sur un escalier, et une tasse vide se trouve en dessous. Si un expérimentateur met une extrémité du tube dans la tasse remplie d'eau et aspire l'air comme vous le feriez avec une paille, cela permettra à l'eau de s'écouler dans le tube.
Un siphon est créé une fois que l'eau coule d'un côté du tube et descend de l'autre, dans la tasse vide.
Les siphons fonctionnent également sous vide, il ne semble donc pas que la pression atmosphérique soit en jeu, selon une étude de 2011 dans le Journal of Chemical Education. Au contraire, la gravité et la cohésion moléculaire semblent être impliquées, selon une étude de 2015 dans la revue Scientific Reports.
La gravité accélère l'eau à travers la partie "descendante" du tube, dans la coupelle inférieure. Parce que l'eau a de fortes liaisons cohésives, ces molécules d'eau peuvent tirer l'eau derrière elles à travers la partie montante du tube, selon Wonderopolis, un site où les questions quotidiennes reçoivent une réponse.
Cependant, de nombreux liquides qui n'ont pas de fortes liaisons cohésives fonctionnent toujours dans les siphons, donc on ne sait pas exactement comment les siphons fonctionnent dans différents cas, selon Wonderopolis.
Capillarité
Et l'exemple de la serviette en papier? Cette action, appelée capillarité, permet à de petits volumes d'eau de remonter, contre la gravité, tant que l'eau s'écoule dans des espaces étroits et petits.
Ce flux ascendant se produit lorsque l'adhérence d'un liquide aux parois d'un matériau, comme la serviette en papier, est plus forte que les forces de cohésion entre ses molécules liquides, selon l'US Geological Survey.
Dans les plantes, les molécules d'eau sont des capillaires appelés le xylème, aidant la plante à puiser dans l'eau du sol, a déclaré l'USGS.
Rivière Antarctique
Il y a une rivière qui coule en amont sous l'une des calottes glaciaires de l'Antarctique, selon Robin Bell, professeur de géophysique à l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l'Université Columbia à New York.
Sous la glace du continent se trouvent les montagnes Gamburtsev, une chaîne massive avec des pics et des vallées qui sont à peu près de la même taille que les Alpes européennes, a-t-elle déclaré. "Dans les vallées, il y a de l'eau", a expliqué Bell à Live Science. "Nous pouvons le dire parce que lorsque nous survolons, l'écho du radar est beaucoup plus fort."
Curieusement, les chercheurs peuvent dire que la rivière coule vers l'arrière parce que la glace au-dessus d'elle est alignée contre la direction du flux de glace, a rapporté Live Science précédemment. Cet alignement et l'énorme pression de la calotte glaciaire au-dessus de celle-ci poussent l'eau vers le haut, a déclaré Bell.
"Nous avons réalisé que la glace forçait l'eau à monter la colline, la pressant vers l'arrière", a expliqué Bell.
Il y a d'autres cas où l'eau s'est naturellement écoulée en amont. Par exemple, un tremblement de terre de magnitude 8,0 a secoué le sud-est du Missouri si fort que le fleuve Mississippi a temporairement reculé, a rapporté Live Science. En outre, une étude de 2006 dans la revue Physical Review Letters a montré que de petites quantités d'eau mises sur une surface chaude - une casserole brûlante, par exemple - peuvent "monter" de minuscules escaliers faits de vapeur si l'eau est suffisamment chaude, Live Science signalé.
