Kāpēc ledus koki aug uz sasalušām pilieniņām?

Šodien vēl viens skaistums no šī gada Fluid Motion galerija , kurā tiek pētīta interesanta mīkla, kas saistīta ar sasalušām ūdens pilieniņām uz līdzenas virsmas.





Oskars Enrikess un draugi Tventes universitātē Nīderlandē uzlika šķidru ūdens pilienu uz šķīvja, kas atdzesēta līdz -20 grādiem C, un vēroja, kā piliens sasalst.

Šķidrā veidā pilieniem ir sfēriska forma. Bet sasalušie pilieni ir stūraini, ar punktu augšpusē, piemēram, Fudži kalnam. Kā tas nākas?

Video skaidri parāda, kas notiek. Sacietēšanas procesu var ļoti skaidri novērot refrakcijas izmaiņu dēļ, kad ūdens pārvēršas ledū, saka Enrikess un citi.



Tas parāda, ka piliens sasalst no apakšas uz augšu, kur tas saskaras ar auksto plāksni. Kad notiek sasalšana, piliens paliek vairāk vai mazāk sfērisks, kamēr ūdens augšpusē joprojām ir šķidrs.

Bet, kad šķidruma pēdējā daļa sasalst, ūdens izspiež virsmu, jo tā izplešas, veidojot ledu. Tieši šī paplašināšanās izraisa punkta veidošanos “kalna” virsotnē.

Bet tad notiek kas negaidīts: no ledus kalna gala sāk augt mazs ledus “koks”.



To ir nedaudz grūtāk izskaidrot, bet Enrikess un līdzinieki galu galā vienojas ar skaidrojumu. Es nebojāšu jautrību. Ja vēlaties uzzināt, kāpēc koks aug, skatieties video (saite zemāk). Tas ir dārgakmens.

Atsauce: arxiv.org/abs/1110.3698 : sasalšanas singularitātes ūdens pilienos
Augstas izšķirtspējas video
Lo-res video

paslēpties