Водата се разширява, когато замръзне, така че учените се чудеха какво би се случило, ако водата е замръзнала отвън. Отговор: Тя експлодира.
Изследователите заснели експеримента си с капчици вода, предлагайки бавно движение на избухналия лед. Когато капчица вода е замръзнала отвън, тя развива твърда ледена обвивка, според изследователите. Тъй като вътрешността на капчицата започва да замръзва, нейното разширяване се ограничава от твърдата външност, което води до експлозията.
Сферичните капки са създадени във вакуумна камера, за да могат изследователите да „преохлаждат“ капчицата, довеждайки водата до под 32 градуса по Фаренхайт (0 градуса по Целзий), без да я замразяват. След това изследователите докоснали капчицата със сребърен йодид, който действа като "семе" за образуването на ледени кристали. В този случай преохладената вода започна да кристализира, замръзвайки външната страна на капчицата. Ледена обвивка, образувана около капчицата, се сгъстява отвън навътре и изгражда налягане в капчицата, докато вътрешността се опита да замръзне. След това във видеото може да се види, че капчицата леко се напуква и отделя някои ледени люспи, преди накрая да избухне.
"Пукнатините и кухините бавно заздравяват от течна вода, изтласкана отвътре", обясниха изследователите във видеото. "След като всички пукнатини се излекуват, налягането може да се натрупа отново."
Въз основа на експлозиите на различни капчици, изследователят разработи математически модел, за да предскаже как капчиците ще реагират на замръзване отвън. В те откриха, че има минимален размер на капчиците - под диаметър около 50 микрона - при който капчицата няма да избухне.
Това е същото явление, което се случва в облаци, казаха изследователите. Валежите се появяват, когато капчиците вода избухват в студените върхове на облаците, превръщайки капчици течност в лед.
Подробности за динамиката на водните капчици при замръзване бяха публикувани онлайн на 24 февруари в списанието Physical Review Letters.
