Ledas spaudžiamas? Naujas tyrimas keičia mūsų supratimą!

Ledas spaudžiamas? Naujas tyrimas keičia mūsų supratimą!

Martino Müserio vadovaujama tyrimų grupė iš Saro universitetas atskleidė naujų įžvalgų apie ledo tirpimą. Atlikdami kompiuterinį modeliavimą, mokslininkai nustatė, kad ankstesnės prielaidos, kad slėgis ir trintis buvo pagrindinės lydymosi priežastys, buvo neteisingos. Rezultatai buvo paskelbti žinomame žurnale *Physical Review Letters* ir atspindi esminį glaciologijos permąstymą.

Tradiciškai buvo remiamasi slėgio ir trinties, pvz., batų ant ledo, deriniu, kad susidarytų vanduo. Tačiau naujausi atradimai rodo, kad molekulių orientacija ledo paviršiuje yra labai svarbi plonam skysčio sluoksniui susidaryti. Dėl šio sutrikimo tarp ledo kristalų susidaro klampi plėvelė tarp ledo ir slidžių, net esant labai žemai temperatūrai, net žemiau -40 laipsnių Celsijaus. Tai atsitinka nepriklausomai nuo slėgio ir trinties, nes sąveika tarp ledo molekulių dipolių ir bato pado yra itin svarbi.

Paviršiaus lydalo vaidmuo

Reiškiniai, atsirandantys dėl ledo tirpimo ir užšalimo, yra labai sudėtingi. Paviršiaus lydymasis yra natūralus procesas, vykstantis nepriklausomai nuo temperatūros. Net jei tai yra žemiau lydymosi temperatūros, ant ledo gali susidaryti judrus vandens sluoksnis, kuris turi įtakos ledo glotnumui. Ledo paviršius išlieka skystas ir padidina galimus pažeidimus, tokius kaip neapsaugotų vandens vamzdžių plyšimas įšalus, kai plečiasi užšalęs vanduo. Tai sustiprina vandens savybės, kuris išlieka stabilus žemiau užšalimo taško.

Mokslininkai Joostas M. W. Frenkenas ir J. Friso van der Veenas devintajame dešimtmetyje eksperimentiškai įrodė, kad paviršiaus tirpimas yra aktualus reiškinys. Priemaišos, tokios kaip druskos, turi įtakos susidariusios skystos plėvelės storiui ir prisideda prie lydymosi sudėtingumo. Šie radiniai yra labai svarbūs ne tik ledo savybių supratimo gilumui, bet ir meteorologiniams reiškiniams, nes plonas skysčio sluoksnis vaidina svarbų vaidmenį formuojantis perkūnijai.

Ledų savybės

Pats ledas yra kietos būsenos vanduo (H2O) ir kietėja esant žemesnei nei 0 °C temperatūrai. Jis turi šešiakampę kristalinę struktūrą ir priklauso oksidų ir hidroksidų mineralų klasei. Svarbi ledo savybė yra tankio anomalija: ledo tankis mažesnis nei skysto vandens, todėl jis plūduriuoja ant vandens. Ši savybė turi didžiulį poveikį pasauliniam vandens ciklui ir ekologijai.

Ledo naudojimas įvairiose srityse, pavyzdžiui, maisto aušinimui ir sportui, yra plačiai paplitęs. Be to, glaciologija, ledo mokslas, tampa vis aktualesnė tyrimų sritis, ypač susijusi su klimato kaita ir jos poveikiu ledo masėms visame pasaulyje.

Apibendrinant galima teigti, kad Müserio komandos atradimas naujų ledo tirpimo mechanizmų yra paradigmos pokytis, kuris gali turėti plataus poveikio ledo ir jo elgesio supratimui. Tačiau tikslios pasekmės kol kas lieka neaiškios.