Apa se extinde atunci când îngheață, așa că oamenii de știință s-au întrebat ce se va întâmpla dacă apa ar fi înghețată din exterior. Răspuns: Aceasta explodează.
Cercetătorii au filmat experimentul lor cu picături de apă, oferind o vedere în mișcare lentă a gheții care explodează. Când o picătură de apă este înghețată din exterior, dezvoltă o coajă de gheață rigidă, potrivit cercetătorilor. Pe măsură ce interiorul picăturii începe să înghețe, extinderea acesteia este restricționată de exteriorul dur, ceea ce duce la explozie.
Picăturile sferice au fost create într-o cameră de vid, astfel încât cercetătorii ar putea „supercoli” picăturile, aducând apa la sub 32 de grade Fahrenheit (0 grade Celsius) fără a-l îngheța. Apoi, cercetătorii au atins picăturile cu iodură de argint, care acționează ca o „sămânță” pentru formarea cristalelor de gheață. În acest caz, apa supraînvelită a început să se cristalizeze, înghețând exteriorul picăturii. În jurul picăturii s-a format o coajă de gheață, care se îngroașă din exterior și se presiona în interiorul picăturii în timp ce interiorul încerca să înghețe. În videoclip, picătura poate fi văzută crăpând ușor și eliberând niște fulgi de gheață, înainte de a exploda în cele din urmă.
„Fisurile și cavitățile sunt vindecate încet de apă lichidă împinsă din interior”, au explicat cercetătorii în videoclip. "Odată ce toate fisurile sunt vindecate, presiunea se poate acumula din nou."
Pe baza unor explozii de picături diferite, cercetătorul a dezvoltat un model matematic pentru a prezice modul în care picăturile vor reacționa la înghețarea din exterior. Ei au descoperit că există o dimensiune minimă a picăturii - sub un diametru de aproximativ 50 microni - la care picătura nu va exploda.
Acesta este același fenomen care se întâmplă în nori, au spus cercetătorii. Precipitațiile apar atunci când picăturile de apă explodează în vârfurile reci ale norilor, transformând picăturile de fluid în gheață.
Detalii despre dinamica picăturilor de apă atunci când au fost înghețate au fost publicate online pe 24 februarie în revista Physical Review Letters.
