Физики объяснили, почему у сосулек бывает волнистая или гладкая поверхность
![Физики объяснили, почему у сосулек бывает волнистая или гладкая поверхность Физики объяснили, почему у сосулек бывает волнистая или гладкая поверхность](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/430/430777adc0e4841f1548a24af57d29ee_ce_1142x761x105x0_cropped_510x340.webp)
Сосульки — это красиво. Но это и опасно. Особенно для самолетов. Поэтому ученые внимательно исследует структуру замерзания
Физики из Университета Торонто показали, почему некоторые сосульки имеют волнистую поверхность, а у других поверхность ровная и гладкая.
Выращивая сосульки из образцов воды с различными примесями, такими как хлорид натрия (соль), декстроза (сахар) и флуоресцентная краска, исследователи обнаружили, что примеси воды захваченные сосульками по мере их формирования создают волнистые узоры во льду.
«Форма сосульки — это трудный вопрос. Предыдущие теории утверждали, что своего рода рябь на поверхности определяется эффектом поверхностного натяжения в тонкой пленке воды, которая стекает по льду по мере его формирования», — говорит соавтор работы Стивен Моррис, почетный профессор кафедры физики. — «Теперь мы знаем, что образование ряби не зависит от поверхностного натяжения. Оно даже не зависит от внешних условий замерзания. Внешняя форма определяется внутренним распределением примесей».
![Сосулька в поляризованном свете Сосулька в поляризованном свете](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/150/1501d8b70411b1c385fb1a81bc5a0b50_cropped_510x340.webp)
Ученые ранее обнаружили, что присутствие соли в воде отвечает за волнистую форму сосулек, выращенных в лаборатории. Новые результаты показали, что не тип примеси приводит к появления волн, а просто ее наличие.
«Мы протестировали различные виды примесей, но форма сосулек не изменились, пока концентрации были одинаковы», — говорит соавтор работы Джон Ладан. — «Это говорит о том, что за форму отвечают только физические, а не химические процессы». Зависимость довольно простая: в среднем, чем выше концентрация примесей в воде, тем выше частота волн на поверхности сосульки (см. рис. ниже).
![Нарастание концентрации соли в воде (справа налево) Нарастание концентрации соли (слева направо) в сосульке](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/eba/eba92423c5665e0fbd7f67a7c55eb090_cropped_510x205.webp)
Почему так важно понимать, как образуются сосульки
Изучение роста льда имеет важные приложения, включая борьбу с обледенением самолетов, кораблей и линий электропередач. Однако результаты показывают, что существующие инженерные модели обледенения не учитывают всей глубины проблемы.
От формы сосульки зависит в том числе скорость ее таяния, что очень важно и для очищения покрытых льдом поверхностей и для выбора антифриза.
«Теперь мы получили более глубокое понимание сложности природных ледяных образований», — говорит Моррис.