Ένα από τα πλέον παράξενα θεάματα είναι και ο βρασμός των υγρών σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Ό,τι γνωρίζουμε και περιμένουμε να δούμε κατά τη διάρκεια του βρασμού από τη γήινη εμπειρία μας απέχει πολύ από τη μικροβαρυτική πραγματικότητα. Οι φυσαλίδες θα ανέρχονται ή θα κατακάθονται; Πόσο μεγάλες θα είναι; Θα μπορεί το υγρό να μένει στην κατσαρόλα;

Πριν από λίγο καιρό κανείς δεν ήξερε τις απαντήσεις, μέχρι που άρχισαν τα πειράματα της NASA σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν.


Η ιστορία ξεκινά το 1990 και τα σχετικά πειράματα έγιναν σε πέντε πτήσεις με το διαστημικό λεωφορείο ανάμεσα στο 1992 και το 1996 και έδειξαν ότι πολλές φορές η πραγματικότητα ξεπερνά τη φαντασία. Ένα υγρό, για παράδειγμα, που βράζει σε μικροβαρύτητα δεν παράγει χιλιάδες αναβράζουσες φυσαλίδες αλλά μία ήρεμη μεγάλη φυσαλίδα στη μέση του όγκου του υγρού που απορροφά όλες τις μικρότερες.


Τώρα ο καθένας μπορεί να παρακολουθήσει το περίεργο φαινόμενο χάρη σε ένα βίντεο που κυκλοφόρησε η NASA, δείγματα του οποίου μπορείτε να δείτε και στο σχετικό δικτυακό τόπο. Σκεφθείτε ότι πριν από αυτό κανείς στον κόσμο δεν είχε δει παρόμοιο φαινόμενο.


Τα πειράματα αυτά δεν έχουν μόνο ψυχαγωγική αξία αλλά και πρακτική. Αν κατανοήσουμε τη συμπεριφορά των υγρών σε μικροβαρύτητα, θα οδηγηθούμε σε πιο αποτελεσματικά συστήματα ψύξης, αρχής γενομένης από το σύστημα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού.


Στο μέλλον θα βοηθήσει στην κατασκευή μονάδων παραγωγής ενέργειας σε διαστημικούς σταθμούς και οχήματα τα οποία θα χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για να θερμαίνουν κάποιο υγρό οι ατμοί που θα κινούν στροβιλογεννήτριες με απόδοση πολλαπλή των σημερινών φωτοβολταϊκών συστοιχιών. Αλλά και στη βαρύτητα της Γης θα δούμε αποτελέσματα, καθώς τα πειράματα βρασμού στο Διάστημα αποκαλύπτουν στους επιστήμονες λεπτές πτυχές του μηχανισμού βρασμού που θα οδηγήσουν στη δημιουργία ακόμα πιο παραγωγικών βιομηχανικών επεξεργασιών.


Ας μην ξεχνάμε ότι το φαινόμενο του βρασμού είναι τόσο πολύπλοκο που οι περισσότερες γνώσεις μας για αυτό είναι εμπειρικές και δεν προέρχονται από την επίλυση θεμελιωδών εξισώσεων. Στη μικροβαρύτητα ο βρασμός συμβαίνει με την απουσία δύο πολύπλοκων μηχανισμών, αυτών της άνωσης και της μεταφοράς μέσω ρευμάτων, και τα δύο απόρροια της βαρύτητας. Αυτό αφήνει στους επιστήμονες «καθαρότερο» πεδίο να μελετήσουν τον πυρήνα του φαινομένου και εξηγεί και το φαινόμενο που περιγράψαμε στην αρχή του άρθρου.


Χωρίς άνωση και μεταφορά, ο βρασμός στο Διάστημα εξελίσσεται διαφορετικά από ό,τι στη Γη. Το θερμασμένο υγρό δεν ανεβαίνει στην επιφάνεια ώστε το κρύο υγρό να έλθει στην πηγή της θερμότητας και να ζεσταθεί και αυτό. Με άλλα λόγια, η άνοδος της θερμοκρασίας δεν συμβαίνει ομοιόμορφα σε όλο τον όγκο του υγρού, αλλά κοντά στην πηγή θερμότητας το υγρό θερμαίνεται μέχρι βρασμού, ενώ λίγο μακρύτερα το υπόλοιπο υγρό είναι σχετικά κρύο. Επειδή πολύ μικρότερη ποσότητα υγρού θερμαίνεται, ο βρασμός ξεκινά πολύ σύντομα.


Όταν σχηματίζονται οι φυσαλίδες του εξατμισμένου υγρού δεν ανεβαίνουν στην επιφάνεια αλλά συγκεντρώνονται σε μία μεγάλη φυσαλίδα που κινείται μέσα στη μάζα του υγρού. Το αέριο μέσα στη φυσαλίδα έχει την τάση να συμπυκνώνεται, καθώς τα τοιχώματά του ακουμπούν στο ψυχρότερο υγρό που την περιβάλλει. Εδώ οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν λεπτομέρειες και φαινόμενα τα οποία η βαρύτητα της Γης «ισοπεδώνει» στα επίγεια πειράματα βρασμού.

Ειδήσεις Σήμερα: