Вода розширюється, коли вона замерзає, тому вчені замислювалися про те, що буде, якщо вода замерзне ззовні. Відповідь: Вона вибухає.
Дослідники зняли експеримент з крапельками води, пропонуючи повільний вигляд вибуху льоду. Коли крапелька води замерзла ззовні, вона розвиває жорстку крижану оболонку, вважають дослідники. Оскільки внутрішня частина краплі починає замерзати, її розширення обмежується жорсткою зовнішністю, що призводить до вибуху.
Сферичні краплі були створені у вакуумній камері, щоб дослідники могли «переохолодити» крапельку, доводячи воду до 32 градусів за Фаренгейтом (0 градусів Цельсія), не заморожуючи її. Потім дослідники торкнулися крапельки з йодидом срібла, який виступає "насінням" кристалів льоду, що утворюються навколо. У цьому випадку переохолоджена вода почала кристалізуватися, замерзаючи назовні краплі. Льодяна оболонка, що утворюється навколо краплі, згущується ззовні і створює тиск всередині краплі, коли спроба замерзнути зсередини. На відео видно, що крапелька трохи розтріскується і випускає деякі крижані пластівці, перш ніж остаточно вибухнути.
"Тріщини і порожнини повільно заживають рідкою водою, що виштовхується зсередини", - пояснили дослідники у відео. "Як тільки всі тріщини заживуть, тиск може знову нароститися".
На основі вибухів різних крапель дослідник розробив математичну модель, щоб передбачити, як краплі реагуватимуть на замерзання ззовні. Встановлено, що є мінімальний розмір крапельки - нижче діаметра близько 50 мкм - при якій крапелька не вибухне.
Це те саме явище, що відбувається в хмарах, заявили дослідники. Опади виникають, коли краплі води вибухають у холодних вершинах хмар, перетворюючи крапельки рідини на лід.
Деталі динаміки крапель води при замерзанні були опубліковані в Інтернеті 24 лютого в журналі Physical Review Letters.
