โมเลกุลอินทรีย์ช่วยให้หยดน้ำที่ก่อตัวเป็นเมฆหนาขึ้น

การประมาณการขนาดที่ดีขึ้นสามารถช่วยปรับปรุงการพยากรณ์อากาศได้สำหรับหยดน้ำที่ก่อตัวเป็นเมฆหลายๆ หยด สิ่งสำคัญภายนอกคือสิ่งสำคัญ

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีใหม่ในการทำให้หยดน้ำที่มีไขมันก่อตัวเป็นรูปเป็นร่างขึ้นโดยการสร้างเมฆของตัวเอง 

โมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนจะห่อหุ้มด้านนอกของหยดน้ำที่กำลังพัฒนาและลดแรงตึงผิว ซึ่งจะทำให้น้ำกลั่นตัวที่หยดได้มากขึ้น ผลกระทบนี้ส่งผลให้เกิดละอองที่มีความกว้างกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้ประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์นักวิจัยรายงานในวารสารScience 25 มีนาคม

ผู้เขียนร่วมการศึกษา Kevin Wilson นักเคมีกายภาพแห่ง Lawrence Berkeley National Laboratory ในแคลิฟอร์เนียกล่าว หยดน้ำที่หนักกว่ามีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นเมฆมากกว่า การทำความเข้าใจว่าละอองที่เติบโตขึ้นมารวมตัวกันเป็นเมฆขนาดมหึมานั้นเป็นเรื่องใหญ่ได้อย่างไร เนื่องจากปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศพยายามดิ้นรนเพื่อสร้างก้อนเมฆขึ้นมาใหม่อย่างแม่นยำในการจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ( SN: 3/22/14, p. 22 )

“แบบจำลองคลาวด์จำเป็นต้องจับเคมีพื้นฐานได้อย่างถูกต้อง” วิลสันกล่าว “ดูเหมือนว่าปัจจุบันไม่มี”

หยดน้ำที่ก่อตัวเป็นเมฆรอบๆ อนุภาคในอากาศที่เรียกว่าละอองลอย ละอองลอยเหล่านี้ เช่น เขม่า ฝุ่น และละอองน้ำทะเล ทำให้เกิดพื้นผิวที่ไอน้ำในอากาศสามารถควบแน่นได้ โมเลกุลจากอนุภาคสามารถผสมลงในละอองและช่วยให้เติบโตได้ ตัวอย่างเช่น โมเลกุลที่ละลายน้ำได้ เช่น เกลือจากละอองทะเลสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของหยดน้ำที่แตกหน่อ ทำให้หยดน้ำมีขนาดใหญ่กว่าที่จะเกิดขึ้นกับน้ำบริสุทธิ์เพียงอย่างเดียว

นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่ากระบวนการนี้เป็นสิ่งที่ควบคุมขนาดของหยดน้ำที่เกิดขึ้นรอบๆ ละอองลอยบางตัวที่มีโมเลกุลอินทรีย์ เช่น ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ไฟป่า และต้นไม้ วิลสันและเพื่อนร่วมงานทดสอบสมมติฐานดังกล่าวโดยเติมอากาศชื้นในท่อทรงกระบอกสูงประมาณ 4 ฟุต และวางละอองอินทรีย์ลงไป เมื่อน้ำควบแน่นและก่อตัวเป็นละอองรอบๆ ละออง นักวิจัยตรวจสอบการเติบโตของหยดโดยใช้เลเซอร์

นักวิจัยพบว่าอนุภาคของเมล็ดพืชซึ่งมีขนาดกว้างประมาณ 150 ถึง 200 นาโนเมตรทำให้เกิดหยดละอองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2,000 นาโนเมตร ซึ่งมากกว่าที่คาดไว้ประมาณ 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์เมื่อโมเลกุลอินทรีย์ละลายลงในละอองน้ำ

หลังจากพิจารณาคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลอินทรีย์แล้ว 

นักวิจัยได้เสนอว่ากลไกที่มองข้ามไปก่อนหน้านี้กำลังเกิดขึ้น นักวิจัยแนะนำว่าโมเลกุลเหล่านี้รวมตัวกันที่ด้านนอกของหยดน้ำ แทนที่จะผสมเข้ากับภายใน เมื่ออยู่บนพื้นผิว โมเลกุลจะเปลี่ยนส่วนต่อประสานระหว่างหยดละอองกับอากาศโดยรอบ ลดแรงตึงผิวและทำให้น้ำควบแน่นไปที่ด้านนอกของหยดได้ง่ายขึ้น หยดละอองจำเป็นต้องถึงขนาดที่แน่นอนจึงจะคงสภาพเดิมในสภาพที่มักพบในที่ที่เมฆก่อตัว ดังนั้นที่ใหญ่กว่าจะดีกว่า วิลสันกล่าว

Leo Donner นักวิทยาศาสตร์บรรยากาศจากห้องปฏิบัติการ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ของ National Oceanic and Atmospheric Administration ในเมืองพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซี ระบุว่า งานวิจัยชิ้นนี้แสดงให้เห็นว่าแรงตึงผิวไม่สามารถละเลยได้ “นี่เป็นสิ่งสำคัญในอนาคตสำหรับการทำความเข้าใจบทบาทของเมฆในสภาพอากาศและวิธีการที่ เมฆสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อองค์ประกอบของบรรยากาศเปลี่ยนไป ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” เขากล่าว การเชื่อมโยงการก่อตัวของเมฆกับละอองลอยบางชนิดสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ระบุตำแหน่งและลักษณะของเมฆได้ เขากล่าว

การเปลี่ยนจากเคมีขนาดเล็กของหยดน้ำไปสู่การปรับปรุงการจำลองสภาพภูมิอากาศโลกจะต้องใช้เวลาและการวิจัยมากขึ้น Donner กล่าว “นี่ไม่ใช่ปัญหาเพียงส่วนเดียว แต่เป็นส่วนสำคัญ” 

ของมหาวิทยาลัยคาร์ลตันในออตตาวา ประเทศแคนาดา ได้สำรวจตำแหน่งสัมพัทธ์ของลอเรนเทียและไซบีเรียระหว่าง 1.9 พันล้านถึง 720 ล้านปีก่อน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ครอบคลุมทั้งนูนาและโรดิเนีย กลุ่มของ Ernst เชี่ยวชาญในการศึกษา “จังหวัดอัคนีขนาดใหญ่” — การเทลาวาขนาดใหญ่ที่ก่อตัวขึ้นเป็นเวลาหลายล้านปี บ่อยครั้งที่หินหลอมเหลวไหลไปตามโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นแผ่นซึ่งเรียกว่าเขื่อนกั้นน้ำ ซึ่งไหลผ่านหินหนืดจากส่วนลึกของโลกขึ้นไปด้านบน

ด้วยการใช้การสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีในหินกั้น เช่น ยูเรเนียมที่สลายตัวเป็นตะกั่ว นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุวันที่ได้อย่างแม่นยำว่าเขื่อนก่อตัวขึ้นเมื่อใด ด้วยวันที่เพียงพอในเขื่อนใดเขื่อนหนึ่ง นักวิจัยสามารถสร้างบาร์โค้ดที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับเขื่อนแต่ละแห่ง ต่อมา เมื่อเขื่อนแตกและเคลื่อนตัวไปตามกาลเวลา นักธรณีวิทยาสามารถระบุบาร์โค้ดที่ตรงกัน และจัดเรียงส่วนของเปลือกโลกที่เคยอยู่ร่วมกันได้

ทีมของ Ernst พบว่าเขื่อนจาก Laurentia และ Siberiaตรงกันในช่วงสี่ช่วงเวลาระหว่าง 1.87 พันล้านถึง 720 ล้านปีก่อน – บอกว่าพวกเขาเชื่อมต่อกันตลอดช่วงนั้นทีมรายงานในเดือนมิถุนายนในNature Geoscience ความสัมพันธ์ระยะยาวเช่นนี้ชี้ให้เห็นว่าไซบีเรียและลอเรนเทียอาจอยู่ด้วยกันตลอดการเปลี่ยนผ่านของนูน่า-โรดิเนีย เอิร์นส์กล่าว

credit : goodnewsbaptisttexas.com goodrates4u.com goodtimesbicycles.com gradegoodies.com greencanaryblog.com greenremixconsulting.com greentreerepair.com gundam25th.com gunsun8575.com gwgoodolddays.com haygoodpoetry.com