ΡΩΤΗΣΤΕ ΜΑΣ

Γιατί «τραγουδάει» ο πάγος στις μεγάλες λίμνες;

Θυμίζει τραγούδι όταν οι λεπτές ρωγμές και σχισμές στον πάγο αρχίζουν να εμφανίζονται σε κάποιο σημείο και στη συνέχεια διαδίδονται σε όλη την παγωμένη επιφάνεια της λίμνης προκαλώντας δονήσεις. Όταν αυτές μετατραπούν σε ακουστικές δονήσεις στον αέρα ακούμε το «τραγούδι» του πάγου. Είναι σαν να στέκεσαι στις σιδηροδρομικές γραμμές ακούγοντας το τρένο που πλησιάζει.

Όταν οι σχισμές στον πάγο μεγαλώσουν, ο ήχος στην αρχή ακούγεται από μακριά, ενώ στη συνέχεια πλησιάζει με μεγάλη ταχύτητα.

Οι ρωγμές και σχισμές στον πάγο προκαλούνται για διάφορους λόγους. Σε γενικές γραμμές οφείλονται σε συσσώρευση πιέσεων και εντάσεων λόγω της κινητικότητας του πάγου, αντίστοιχη των τεκτονικών πιέσεων και εντάσεων που προκαλούνται από την κίνηση των τεκτονικών πλακών της Γης και που αντίστοιχα καταλήγουν σε σεισμική δραστηριότητα. Οι δονήσεις στον πάγο ή το τραγούδι της παγωμένης λίμνης θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί ως ένα είδος «παγωμένου σεισμού».

Οι εντάσεις ενδέχεται να προκληθούν από τις αλλαγές της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η αλλαγή της πίεσης του αέρα επιδρά στον πάγο. Όταν δε αυτός είναι σκληρός, προσαρμόζεται δημιουργώντας ρωγμές και σχίσματα. Σχισμές μπορεί να προκληθούν και λόγω των μεγάλων θερμοκρασιακών μεταβολών του αέρα.

Ο πάγος σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία (κρύος πάγος) καταλαμβάνει μικρότερο χώρο από τον πάγο σε λίγο υψηλότερη θερμοκρασία (ζεστός πάγος). Η πτώση της θερμοκρασίας προκαλεί τη συστολή του πάγου ο οποίος μαζεύεται δημιουργώντας ρωγμές και σχίσματα. Στις μεγάλες λίμνες οι σχισμές μπορεί να προκληθούν και από την παλίρροια. Πάντως, για να ακούσουμε το «τραγούδι» του πάγου, η λίμνη πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη.

Λίμνη με επιφάνεια κάτω από 10.000 τετραγωνικά μέτρα δεν προσφέρεται για «συμφωνική μουσική» καθώς σε αυτές τις περιπτώσεις πολλά συστήματα ρωγμών και σχισμών αναπτύσσονται ταυτόχρονα.

Πώς ζευγαρώνουν τα πουλιά;

Έχω δει στην τηλεόραση πουλιά να έχουν τρυφερότητες και «γαμήλιους χορούς». Πώς ζευγαρώνουν και κάνουν μωρά;

Δεν θα ήταν υπερβολή αν λέγαμε ότι τα πουλιά διαθέτουν από τις πλέον θεαματικές επιδείξεις στο ζωικό βασίλειο. Με τραγούδια, χορευτικές φιγούρες και πολλούς ευρηματικούς τρόπους εκθέτουν τα προσόντα τους και επιπλέον τα αρσενικά επιδεικνύουν την αξία τους μέσα από αναμετρήσεις προκειμένου το θηλυκό να επιλέξει για σύντροφο το αρσενικό που συνδυάζει δύναμη, τέχνη ή/και ομορφιά ‒τον πλέον κατάλληλο δηλαδή για τη μεταβίβαση των γονιδίων του στην επόμενη γενιά. Όταν λάβουν τέλος οι γαμήλιες επιδείξεις και το ζευγάρι αποδεχθεί το ένα το άλλο, ζευγαρώνουν προβαίνοντας στη γονιμοποίηση.

Όλα τα είδη πτηνών γονιμοποιούνται εσωτερικά. Το αρσενικό τοποθετεί τα σπερματοζωάρια στην αμάρα του θηλυκού, από όπου κατευθύνονται προς τα ώριμα ωάρια που αναμένουν στην ωοθήκη. Τη διαδικασία της εσωτερικής γονιμοποίησης ακολουθούν όλα τα είδη ζώων που γεννούν ζωντανά μωρά ή κάνουν αυγά με προστατευτικό κέλυφος. Η εσωτερική γονιμοποίηση είναι αναγκαία για όλα τα ζώα της ξηράς που δεν διενεργούν τη γονιμοποίηση μέσα στο νερό. Τα πουλιά έχουν τις προϋποθέσεις για δύο γεννητικά όργανα και οδούς.

Στα περισσότερα όμως είδη μόνο τα όργανα της αριστερής πλευράς αναπτύσσονται ως λειτουργικά κατά την αναπαραγωγική διαδικασία. Επιπρόσθετα, τα αρσενικά πουλιά είναι γόνιμα μόνο κατά την περίοδο αναπαραγωγής.

Η γονιμοποίηση γίνεται όταν το θηλυκό δέχεται τα σπερματοζωάρια του αρσενικού στην αμάρα. Από εκεί τα σπερματοζωάρια κατευθύνονται προς τις σάλπιγγες. Μάλιστα, σε ορισμένες περιπτώσεις αναμένουν αρκετές εβδομάδες σε ειδική κοιλότητα μέχρι να απαιτηθεί η παρουσία τους για τη γονιμοποίηση στις ωοθήκες. Τα ωάρια που έχουν γονιμοποιηθεί πέφτουν καθώς αναπτύσσεται το έμβρυο στις σάλπιγγες καταλήγοντας στη μήτρα. Εκεί το έμβρυο προστατεύεται μεταξύ άλλων με κέλυφος πλούσιο σε ασβέστιο. Λίγο καιρό μετά το θηλυκό πουλί γεννά τα αυγά που θα επωάσει ώσπου να συμπληρωθεί ο απαιτούμενος χρόνος για την εκκόλαψη.

Πώς γίνεται και το έμβρυο είναι με το κεφάλι προς τα κάτω;

Κανονικά, μαζεύεται πολύ αίμα στο κεφάλι όταν είμαστε ανεστραμμένοι. Γιατί δεν συμβαίνει το ίδιο και στα έμβρυα;

Το έμβρυο δεν είναι ιδιαίτερα εκτεθειμένο στη βαρυτική έλξη όσο βρίσκεται στη μήτρα αφού επιπλέει σε υγρό. Η πυκνότητα του εμβρύου είναι περίπου 1,06, λίγο μεγαλύτερη δηλαδή από το 1,01 περίπου του αμνιακού υγρού. Η διαφορά όμως είναι τόσο ανεπαίσθητη που επί της ουσίας το έμβρυο βρίσκεται σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Το αίμα επομένως κυκλοφορεί απρόσκοπτα προς τα πάνω όπως και προς τα κάτω.

Προς το τέλος της εγκυμοσύνης το πρόβλημα οξύνεται κάπως όταν, μόνιμα πια με το κεφάλι προς τα κάτω, το έμβρυο καταλαμβάνει πολύ χώρο εκτοπίζοντας το υγρό που λειτουργεί προστατευτικά έναντι της βαρύτητας.

Σε αντιστάθμισμα, το έμβρυο διευκολύνεται από τον ταχύ καρδιακό ρυθμό του που φτάνει στους 140-160 παλμούς το λεπτό. Αυτός ο ταχύς ρυθμός φροντίζει για την αποτελεσματική άντληση του αίματος προς όλο το σώμα ακόμη και αν το έμβρυο είναι με το κεφάλι προς τα κάτω.

Μπορεί πράγματι να επιπλεύσει μια ελαφρόπετρα;

Ακόμη και τα παιδιά γνωρίζουν πως μια πέτρα βουλιάζει όταν την πετάξουμε στο νερό. Υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις, εκ των οποίων η πιο γνωστή, η ελαφρόπετρα ή κίσσηρη, είναι μια πολύ ελαφριά, γκρι και πορώδης πέτρα.

Η κίσσηρη είναι όντως τόσο ελαφριά επειδή είναι γεμάτη φυσαλίδες αερίων. Αυτές οι φυσαλίδες οφείλονται στην ηφαιστειακή προέλευση της ελαφρόπετρας. Η ελαφρόπετρα δημιουργείται όταν κάτω από συνθήκες υψηλής πίεσης ξεχύνεται λάβα ύστερα από ηφαιστειακή έκρηξη.

Η λάβα που έχει βγει ψύχεται πολύ γρήγορα, ενώ ταυτόχρονα η πίεση πέφτει απότομα. Αυτή η πτώση της πίεσης προκαλεί διάφορα αέρια (για παράδειγμα, CO2) που βρίσκονται στην παχύρρευστη λάβα απελευθερώνοντας και ψύχοντάς τα ταχύτατα. Εξαιτίας δε ακριβώς αυτής της ψύξης, λαμβάνουν τη μορφή μικρών φυσαλίδων.

Το αποτέλεσμα είναι ένα υλικό με πυκνότητα μόλις 0,25 γρ./κ.εκ. έναντι του 1 γρ./κ.εκ. του νερού. Ωστόσο, η πυκνότητα της ελαφρόπετρας συναρτάται άμεσα από τις συνθήκες δημιουργίας της. Μπορεί επομένως να είναι και αρκετά βαριά για να επιπλεύσει.

Επιπλέον, η ελαφρόπετρα απορροφά νερό και με τον καιρό βαραίνει τόσο ώστε κάποια στιγμή βυθίζεται.

Μπορεί ένας άνθρωπος να κάνει κοιλιά από τις πολλές μπίρες;

Δεν υπάρχει κάποια επιστημονική τεκμηρίωση ως προς την ιδιαίτερη τάση των θερμίδων «να στρογγυλοκάθονται» γύρω από το στομάχι.

Σε μεγάλη γερμανική έρευνα που ολοκληρώθηκε το 2009, οι επιστήμονες παρακολούθησαν 20.000 άντρες και γυναίκες επί οκτώ χρόνια συγκρίνοντας την κατανάλωση μπίρας με το βάρος τους και την περιφέρεια της μέσης τους.

Το συμπέρασμά τους ήταν πως οι άντρες με μεγάλη κοιλιά που επιδίδονται σε υπερβολική κατανάλωση μπίρας πάχυναν διότι απλούστατα προσλάμβαναν περισσότερες θερμίδες απ’ όσες κατανάλωναν.

Στους άντρες υπάρχει μια γενετική τάση να συσσωρεύεται το πάχος γύρω από την κοιλιά, ενώ στις γυναίκες στους γοφούς, τους γλουτούς και τους μηρούς.

Είναι όλες οι εκλείψεις του Ήλιου ισόχρονες;

Οι τροχιές της Σελήνης και της Γης είναι ελλειπτικές. Καθορίζει αυτό το δεδομένο τη χρονική διάρκεια μιας έκλειψης Ηλίου ή είναι όλες οι εκλείψεις ισόχρονες;

Ένα από τα εντυπωσιακότερα φυσικά φαινόμενα που μπορούμε να απολαύσουμε είναι η ολική έκλειψη Ηλίου. Όταν η Σελήνη καλύπτει ολοκληρωτικά τον Ήλιο, ο ουρανός σκοτεινιάζει και τα αστέρια γίνονται ευδιάκριτα. Δυστυχώς, η διάρκεια της ολικής ηλιακής έκλειψης είναι περιορισμένη. Κατά μέσο όρο διαρκεί λίγο περισσότερο από 2 λεπτά, ενώ η μεγαλύτερη φτάνει στα επτά λεπτά και 31 δευτερόλεπτα.

Το γεγονός πως οι ολικές εκλείψεις δεν είναι ισόχρονες οφείλεται στην ελλειπτική τροχιά τόσο της Γης όσο και της Σελήνης. Αυτό αφορά ιδιαίτερα τη Σελήνη, της οποίας η απόσταση από τη Γη κυμαίνεται ανάμεσα στα 363.000 χιλιόμετρα, όταν βρίσκεται στο κοντινότερο σημείο, το περίγειο, και στα 406.000 χιλιόμετρα, στο πιο απόμακρο, το απόγειο. Αυτό σημαίνει πως όταν βλέπουμε το σεληνιακό δίσκο από τη Γη στη φάση του περίγειου, αυτός εμφανίζεται μεγαλύτερος κατά 12 % από τον αντίστοιχο κατά το απόγειο. Και η τροχιά της Γης είναι ελλειπτική, η διαφορά όμως ανάμεσα στη μακρύτερη και κοντινότερη απόστασή της από τον Ήλιο προσδιορίζεται μόλις στο 3,4%.

Τον Ιούλιο η Γη βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόστασή της από τον Ήλιο, με αποτέλεσμα να βλέπουμε μικρότερο τον ηλιακό δίσκο από τη Γη. Αν συμβεί μια ολική ηλιακή έκλειψη τον Ιούλιο σε μια χρονική στιγμή που η Σελήνη είναι κοντά στη Γη (και επομένως ο δίσκος της μεγάλος), τότε έχουμε μια έκλειψη Ηλίου μεγάλης χρονικής διάρκειας. Αυτό ακριβώς συνέβη στις 22 Ιουλίου του 2009, όταν η ολική έκλειψη έγινε ορατή και από την Κίνα.

Σε ορισμένα σημεία του πλανήτη διήρκεσε 6 λεπτά και 39 δευτερόλεπτα. Τότε καταγράφηκε η μεγαλύτερη χρονικά έκλειψη κατά τον πρώτο αιώνα του 2000. Πάντως, εκλείψεις τόσο μεγάλης διάρκειας θεωρούνται σπάνιες καθώς η επόμενη διάρκειας άνω των επτά λεπτών θα πραγματοποιηθεί ξανά το 2150.

Ολικές εκλείψεις πραγματοποιούνται μόνο όταν η Σελήνη είναι σχετικά κοντά στο περίγειο, όταν δηλαδή ο δίσκος της φαίνεται μεγάλος. Συνηθέστερα η Σελήνη βρίσκεται μακριά από τη Γη με αποτέλεσμα να μην καλύπτεται εντελώς ο ηλιακός δίσκος. Σε αυτή την περίπτωση πραγματοποιείται δακτυλιοειδής έκλειψη με τον Ήλιο, να εμφανίζεται σαν λαμπερό δαχτυλίδι γύρω από τη Σελήνη. Το 60% περίπου του συνόλου των εκλείψεων είναι δακτυλιοειδείς. Ωστόσο, η διάρκεια μιας ολικής ή δακτυλιοειδούς έκλειψης συνιστά κλάσμα μόνο του χρόνου μιας ολικής έκλειψης Ηλίου.

Η Σελήνη χρειάζεται δύο ή τρεις ώρες για να περάσει μπροστά από το δίσκο του Ήλιου. Κατά το μεγαλύτερο μέρος δε αυτού του χρόνου έχουμε μερική έκλειψη. Όταν η Σελήνη είναι κοντά στη Γη, κινείται προφανώς ταχύτερα. Έτσι καλύπτει τον Ήλιο για μικρότερο διάστημα. Ο ακριβής προσδιορισμός της διάρκειας μιας ηλιακής έκλειψης είναι αρκετά περίπλοκος κι αυτό καθώς πρέπει να ληφθούν υπόψη τόσο το φαινομενικό μέγεθος του Ήλιου και της Σελήνης στον ουρανό όσο και οι ταχύτητες με τις οποίες τα δύο σώματα κινούνται το ένα μπροστά από το άλλο.

Πώς επιτυγχάνεται η ανάποδη πτήση;

Σε επιδείξεις έχω δει αεροπλάνα να πετάνε ανάποδα. Μπορούν τα φτερά να σηκώσουν το βάρος του αεροπλάνου;

Όλα σχεδόν τα αεροπλάνα μπορούν να πραγματοποιήσουν στροφή 360ο (loops). Όμως η ανάποδη πτήση δεν διαρκεί πολλή ώρα γιατί απαιτούνται εξαιρετικές μηχανές, πολύ επιδέξιοι πιλότοι και ειδικό προφίλ φτερών. Το αεροπλάνο δεν θεωρείται κατάλληλο για ανάποδη πτήση αν, για παράδειγμα, το φτερό έχει πολύ μεγάλη καμπύλη στην επάνω πλευρά και στην κάτω είναι επίπεδο.

Σε οριζόντιες πτήσεις, ο αέρας πρέπει να κινείται με μεγάλη ταχύτητα πάνω στο φτερό σε μια ειδική γωνία, τη γωνία προσβολής. Μέσω αυτής της γωνίας δημιουργείται η αναγκαία ανυψωτική δύναμη.

Σε ανάποδες πτήσεις, ο πιλότος πρέπει να ρυθμίζει σωστά τις γωνίες προσβολής των φτερών, γιατί το αεροπλάνο πετά μόνο εφόσον η ανυψωτική δύναμη που δημιουργείται από τα φτερά είναι μεγαλύτερη από το βάρος του.

Επίσης, πρέπει να έχει την ταχύτητα που θα του επιτρέψει να κινηθεί ευθεία. Διαφορετικά, θα πάρει κλίση προς τα κάτω και θα ακολουθήσει αναπόφευκτη πτώση. Η ανάποδη πτήση είναι δύσκολη αλλά όχι αδύνατη. Επί της ουσίας, η κατασκευή του αεροσκάφους θα πρέπει να είναι τέτοια που να επιτρέπει την απρόσκοπτη τροφοδότηση των μηχανών με καύσιμο.

Παράλληλα, ο πιλότος οφείλει να έχει τον έλεγχο του προσανατολισμού, δηλαδή τον έλεγχο του αεροσκάφους. Έχουν καταγραφεί περιπτώσεις πιλότων που με μεγάλη ταχύτητα πέτυχαν ανάποδες πτήσεις κάτω από γέφυρες μεγάλου μήκους.

Τι θα συμβεί αν η Σελήνη προσεγγίσει τη Γη;

Αρκετές φορές έχουμε την αίσθηση ότι η Σελήνη πλησιάζει στη Γη, η αλήθεια όμως είναι ότι απομακρύνεται. Ο φυσικός δορυφόρος μας κάποτε ήταν πολύ κοντά στον πλανήτη μας. Είναι αδύνατο όμως να τον πλησιάσει ξανά γιατί η βαρυτική αλληλεπίδραση της Σελήνης με τη Γη, η στροφορμή και οι ροπές που αναπτύσσονται μεταξύ τους έχουν ως αποτέλεσμα τη μεταφορά ενέργειας από τη Γη στη Σελήνη. Η τελευταία ανέρχεται συνεχώς σε υψηλότερη τροχιά με ρυθμό 38 χιλιοστών περίπου το χρόνο.

Το αποτέλεσμα είναι η απόσταση μεταξύ των δύο πλανητών συνεχώς να αυξάνει και η περιστροφή της Γης να επιβραδύνεται. Κατά συνέπεια, η διάρκεια της ημέρας αυξάνει κατά 15 εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου το χρόνο.

Παρόλο που, όπως είπαμε, είναι αδύνατο για τη Σελήνη να πλησιάσει τη Γη, αν συνέβαινε κάτι τέτοιο, θα καταλάμβανε περισσότερο χώρο στον ουρανό και οι εκλείψεις Ηλίου θα ήταν συχνότατες και διαρκέστερες. Ακόμη, ένα πιο κοντινό φεγγάρι, με την κατά πολύ ισχυρότερη βαρυτική του έλξη, θα προκαλούσε πολύ πιο βίαια και ισχυρά παλιρροϊκά φαινόμενα. Η διαφορά ανάμεσα στην άμπωτη και την πλημμυρίδα θα ήταν μεγαλύτερη και πιθανόν (ανάλογα με την απόσταση της Σελήνης) μεγάλα παλιρροϊκά κύματα θα προκαλούσαν καταστροφικές πλημμύρες.

Αν η Σελήνη μας είχε πλησιάσει πολύ, η βαρυτική έλξη της δεν θα επηρέαζε καταλυτικά μόνο τα νερά του πλανήτη μας, αλλά ενδεχομένως να προκαλούσε ισχυρούς σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις.

Γιατί υπάρχουν ερμαφρόδιτοι;

Ορισμένοι άνθρωποι είναι ερμαφρόδιτοι. Ισχύει το ίδιο και στον κόσμο των φυτών και των ζώων;

Ερμαφρόδιτο χαρακτηρίζεται το ον που διαθέτει και τα ανδρικά και τα γυναικεία όργανα αναπαραγωγής. Μπορεί επομένως να αναπαραχθεί και με τα δύο φύλα. Στο ζωικό και το φυτικό περιβάλλον ο ερμαφροδιτισμός δεν είναι σπάνιο φαινόμενο. Χαρακτηριστικό είναι το γεγονός ότι πολλά φυτά και σχεδόν όλα τα σκουλήκια είναι ερμαφρόδιτα.

Αντίθετα, στον άνθρωπο απαντά σπανίως. Σε όλες τις περιπτώσεις δε οφείλεται σε κάποιο λάθος κατά την ανάπτυξη των γεννητικών οργάνων. Οι ερμαφρόδιτοι άνθρωποι είναι συνήθως στείροι ή αναπαράγονται μόνο με το ένα φύλο. Σε αυτές τις περιπτώσεις γίνεται λόγος για ψευδερμαφροδιτισμό. Η αιτία της εκδήλωσης του φαινομένου αποδίδεται στην έλλειψη αντίδρασης των γεννητικών οργάνων κατά το πρώιμο στάδιο στις φυλετικές ορμόνες, αυτές δηλαδή που καθορίζουν το φύλο του ανθρώπου.

Η Νοτιοαφρικανή δρομέας Caster Semenya, που κέρδισε την κούρσα των 800 μέτρων στο παγκόσμιο πρωτάθλημα του 2009 είναι, σύμφωνα με τη διεθνή ομοσπονδία στίβου IAAF, και άνδρας και γυναίκα.

Γιατί λέμε «μπαμ» όταν σκάει ένα μπαλόνι;

Σε μια σαπουνόφουσκα ασκείται ασθενής υπερπίεση ενώ σε ένα φουσκωμένο μπαλόνι ισχυρότατη, συχνά έως και 10 φορές μεγαλύτερη από του περιβάλλοντα αέρα. Γι’ αυτό και ο ήχος από μια σαπουνόφουσκα που σκάει είναι αδύναμος σε αντίθεση με τον κρότο που κάνει ένα μπαλόνι όταν το τρυπήσουμε. Το τελευταίο είναι κατασκευασμένο από ελαστικό που αποτελείται από επιμήκη μόρια που μοιάζουν με μακαρόνια.

Όταν το φουσκώνουμε, τα μόρια εκτείνονται, δημιουργώντας στο τέλος ένα λεπτό και συμπαγές στρώμα. Ο εγκλωβισμένος αέρας πιέζει τα τοιχώματα του μπαλονιού. Αν εισχωρήσει σε αυτά μια καρφίτσα, γίνεται στιγμιαία πτώση της πίεσης, που διαρρηγνύει το ελαστικό, δημιουργώντας ένα χαοτικό ωστικό κύμα που εμείς το αντιλαμβανόμαστε ως κρότο.