Vand udvides, når det fryser, så videnskabsmænd undrede sig over, hvad der ville ske, hvis vand blev frosset udefra i. Svar: Det eksploderer.
Forskerne filmet deres vanddråbeeksperiment med en langsom bevægelse af den eksploderende is. Når en dråbe vand fryses udefra, udvikler den en stiv isskald, ifølge forskerne. Efterhånden som det indre af dråben begynder at fryse, er dens udvidelse begrænset af det hårde ydre, hvilket fører til eksplosionen.
De sfæriske dråber blev skabt i et vakuumkammer, så forskerne kunne "superkøle" dråben, hvilket bragte vandet til under 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) uden at fryse det. Derefter rørte forskerne dråben med sølviodid, der fungerer som et "frø" for at der dannes iskrystaller. I dette tilfælde begyndte det afkølede vand at krystallisere, hvorefter ydersiden af dråben fryses. Der dannedes en isskal omkring dråben, der blev fortykket udefra og indbygget pres inden i dråben, da det indre forsøgte at fryse. I videoen kan dråben derefter ses svøbe lidt og frigive nogle isflager, før de til sidst eksploderer.
"Revner og hulrum er langsomt helet med flydende vand, der skubbes ud indefra," forklarede forskerne i videoen. "Når alle revner er helet, kan trykket opbygges igen."
Baseret på forskellige dråberes eksplosioner udviklede forskeren en matematisk model til at forudsige, hvordan dråberne ville reagere på at være frosset udefra i. De fandt, at der er en mindste dråbestørrelse - under en diameter på ca. 50 mikron - hvor dråben er vil ikke eksplodere.
Dette er det samme fænomen, der sker i skyer, sagde forskerne. Udfældning sker, når vanddråber eksploderer i de kolde toppe af skyer og omdanner væskedråber til is.
Detaljer om vanddråbernes dynamik, når de blev frosset, blev offentliggjort online 24. februar i tidsskriftet Physical Review Letters.
