العلماء يكتشفون كيف يعتمد شكل ذوبان الجليد على درجة حرارة الماء
نجح فريق من علماء الرياضيات والفيزياء باكتشاف كيف تتشكل التكوينات الجليدية بفعل قوى خارجية مثل درجة حرارة الماء.
ووفقًا لـ موقع فيز، يوضح ليف ريستروف، الأستاذ المساعد في جامعة نيويورك كورانت، بأن أشكال ونمط الجليد تعد مؤشرات حساسة للظروف البيئية التي ذاب فيها، مما يسمح لهم بقراءة الشكل لاستنتاج العوامل مثل درجة حرارة المياه المحيطة.
زوبان الجليد في الماء
كما قام الباحثون بدراسة ذوبان الجليد في الماء، من خلال سلسلة من التجارب، لا سيما كيفية تأثير درجة حرارة الماء على الأشكال النهائية للجليد ونمطه، وللقيام بذلك، قاموا بصنع جليد فائق النقاء خالي من الفقاعات والشوائب الأخرى.
وسجل الفريق ذوبان الجليد في خزانات المياه في غرفة باردة، والتي تشبه الثلاجة الكبيرة التي يتم التحكم في درجة حرارتها وتنوعها.
ويقول ريستروف، مدير مختبر الرياضيات التطبيقية: لقد ركزنا على درجات الحرارة الباردة من 0 إلى 10 درجات مئوية، حيث يذوب الجليد في المياه الطبيعية عادةً، ووجدنا تشكيل مجموعة متنوعة مدهشة من الأشكال.
درجات حرارة شديدة البرودة
ويضيف ريستروف، على وجه التحديد في درجات حرارة شديدة البرودة، والتي تقل عن 5 درجات مئوية، وففي الفترات الفاصلة بين درجات الحرارة، يكون للجليد أنماط ومتموجة تذوب على سطحها.
ويوضح الخبراء أن الذوبان يتسبب في حدوث تدرجات في درجة حرارة الماء بالقرب من الجليد، مما يؤدي إلى اختلاف كثافة السائل في أماكن مختلفة، وهذا يولد تدفقات بسبب الجاذبية، مع غرق سائل ثقيل وارتفاع سائل أخف.
وأن الشيء الغريب في الفيزياء هو أن الماء السائل له اعتماد غير عادي على الكثافة على درجة الحرارة، ولا سيما الحد الأقصى للكثافة عند حوالي 4 درجات مئوية، وهذا الاختلاف في الكثافة يجعل الماء فريدًا مقارنة بالسوائل الأخرى، حسب فيز.
