A jégtüskék rejtélye

A jégtüskék rejtélye

A képet készítette Edwin Anderton /flickr/ CC BY-NC-SA 2.0

Lehet, hogy látott már a jégkocka tálcájából kiugró sztalagmitszerű jégszerkezetet, vagy láthatta, hogy a kültéri madárfürdőből fagyos víz nyúlik ki, ahogy a fenti képen is látható. A fagyott formációt ' jégtüske .” Edwyn Anderton, a természettudományos oktatás oktatója egy hideg reggelen találkozott ezzel a kertjében az angliai Sheffieldben. Azt mondja, a tüske csaknem négy hüvelyk hosszú volt.

Bár gyakran előfordulnak jégtüskék, senki sem tudja teljesen biztosan, miért – mondja Kenneth Libbrecht, a Caltech fizikaprofesszora, aki tanulmány 2003-ban a jégtüskéken. Felkérte egy diákját, hogy fagyasszon le műanyag jégkocka tálcákat vízzel az egyetem körüli kollégiumi fagyasztókban, és a csapat azt vizsgálta, hogy az olyan változók, mint a hőmérséklet, a levegő mozgása és a sótartalom hogyan befolyásolják a jégtüskék kialakulását.

Libbrecht szerint a jégtüskék a következőképpen nyilvánulnak meg: amint a víz megfagy, mondjuk egy jégkocka tálcában, a folyadék teteje először megszilárdul, és időnként marad egy hely a felszínen, ahol nem képződik azonnal jég. A víz fentről lefelé továbbra is megfagy, és mivel a víz fagyás közben kitágul, a jég végül a lyukon keresztül nyomja fel a maradék folyadékot – hasonlóan a vulkánon keresztül felszálló lávához. Ahelyett, hogy lávaként ömlik át a peremen, a víz elkezd megfagyni a lyukon keresztül, és tüskét hoz létre.

Libbrecht kísérlete azt találta, hogy a -7 Celsius-fok (közel 20 Fahrenheit-fok) körülbelül a jégtüskék kialakulásának csúcshőmérséklete – minden hidegebb, és nem alakultak ki tüskék; melegebb, és a víz nem szilárdul meg elég gyorsan ahhoz, hogy tüskék keletkezzenek. A levegő keringése – amely a modern fagyasztókban gyakori, hogy megakadályozza a fagyot – szintén hozzájárult a jégtüskék kialakulásának nagyobb valószínűségéhez.

Libbrecht szerint a jégtüskék kialakulását leginkább befolyásoló változó azonban valószínűleg magának a víznek a tisztasága. Kísérletében a só hozzáadása a desztillált vízhez csökkentette a jégcsúcsok kialakulásának valószínűségét, míg a hagyományos csapvíz – amely sót oldott benne – egyáltalán nem okozott jégcsúcsokat. A tiszta desztillált víz viszont gyakrabban eredményezett jégtüskéket, bár még mindig kiszámíthatatlanul, mondja Libbrecht.

Kíváncsi vagy, hogy tudsz-e jégtüskét létrehozni? Próbálja ki saját kísérletét jégkocka tálcák vagy vízzel töltött tál segítségével. (Tipp: Ne feledje, milyen változók befolyásolták a jégtüskék kialakulását Libbrecht kísérletében.) Tekintse meg néhány beküldött fotót.


Van egy szemed a Sci Candy-ról?

Egy fotó többet ér ezer szónál – vagy talán még egy Sci Candy is. Nevezzen egy képet, amelyet szeretné, ha felfedeznénk! Email scicandy@sciencefriday.com .