Is under pres? Ny undersøgelse revolutionerer vores forståelse!

Is under pres? Ny undersøgelse revolutionerer vores forståelse!

Et forskerhold ledet af Martin Müser fra Saarlands Universitet har afsløret ny indsigt i isens smeltning. I computersimuleringer fandt forskerne ud af, at tidligere antagelser om, at tryk og friktion var hovedårsagerne til smeltning, var forkerte. Resultaterne blev offentliggjort i det anerkendte tidsskrift *Physical Review Letters* og repræsenterer en grundlæggende nytænkning af glaciologien.

Traditionelt blev kombinationen af ​​tryk og friktion, såsom fra sko på is, påberåbt sig for at få vand til at dannes. De seneste fund viser dog, at orienteringen af ​​molekylerne på isoverfladen er afgørende for dannelsen af ​​et tyndt væskelag. Denne uorden mellem iskrystallerne forårsager, at der dannes en tyktflydende film ved grænsefladen mellem isen og skiene, selv ved meget lave temperaturer, selv under -40 grader Celsius. Dette sker uanset tryk og friktion, da vekselvirkningerne mellem ismolekylernes dipoler og skosålen er afgørende.

Overfladesmeltningens rolle

De fænomener, der opstår i forbindelse med smeltning og frysning af is, er yderst komplekse. Overfladesmeltning er en naturlig proces, der opstår uanset temperatur. Selvom dette er under smeltepunktet, kan der dannes et mobilt lag vand på isen, hvilket påvirker isens glathed. Isens overflade forbliver flydende og øger mulige skader, såsom sprængning af ubeskyttede vandrør i frost, når frostvand udvider sig. Dette forstærkes af vandets egenskaber, som forbliver stabilt under frysepunktet.

Forskerne Joost M. W. Frenken og J. Friso van der Veen demonstrerede eksperimentelt i 1980'erne, at overfladesmeltning er et relevant fænomen. Urenheder, såsom salte, påvirker tykkelsen af ​​den dannede væskefilm og bidrager til kompleksiteten af ​​smelteadfærden. Disse fund er af stor betydning ikke kun for dybden af ​​forståelsen af ​​isens egenskaber, men også for meteorologiske fænomener, da det tynde lag væske spiller en rolle i dannelsen af ​​tordenvejr.

Egenskaberne ved is

Is selv er vandets faste tilstand (H2O) og størkner ved temperaturer under 0 °C. Det har en sekskantet krystalstruktur og tilhører mineralklassen af ​​oxider og hydroxider. En vigtig egenskab ved is er tæthedsanomalien: is har en lavere densitet end flydende vand, hvilket får den til at flyde på vandet. Denne ejendom har enorm indflydelse på det globale vandkredsløb og økologi.

Brugen af ​​is på forskellige områder, såsom madkøling og sport, er udbredt. Derudover er glaciologi, videnskaben om is, et stadig mere relevant forskningsfelt, især i forbindelse med klimaforandringer og dets effekter på ismasser verden over.

Sammenfattende repræsenterer opdagelsen af ​​de nye mekanismer for issmeltning af Müsers team et paradigmeskift, der potentielt kan have vidtrækkende effekter på forståelsen af ​​is og dens adfærd. De præcise konsekvenser er dog endnu uklare.