Говорят, что у северных народностей есть целая тьма названий для снега: рассыпчатый снег – одно, мокрый, слежавшийся – совсем другое. Научная народность тоже не отстает и, например насчитывает целых 19 видов льда. Зачем так много? Обсудим.
Оказывается, что в зависимости от того: каким был состав воды, с какой скоростью падала температуры среды, каким было давление в данном регионе и от ряда других параметров, будет меняться кристаллическая решетка льда.
Самой распространенной его модификацией является лед с гексагональной решеткой. Это практически весь лед и снег, который мы видим в обычной жизни.
В нем молекулы воды связаны водородными связями в упорядоченную шестиугольную решётку. Эта форма легко образуется при замерзании воды, так как молекулы «удобно» выстраиваются, минимизируя энергию.
Другие формы льда, вроде кубического или аморфного, требуют экстремальных давлений или температур, что делает их редкими в природе.
Молекулы кубического льда тоже держатся водородными связями, но выстраиваются в кубическую решётку, как аккуратные коробочки. Поймать его в природе почти нереально: нужен мороз под -80 °C или хитрые лабораторные фокусы, вроде быстрого замораживания капель.
Аморфный лёд ещё более неуловим. В нем вообще нет чёткой решётки, молекулы воды застывают в хаотичном «стеклянном» беспорядке. Такое случается, если воду заморозить молниеносно, не давая молекулам времени на уютное расположение. Такое вот «морская фигура замри».
Всего модификаций льда – 19 штук, но самая интересная из них, пожалуй, лёд-9. Если по науке, то этот лед устойчив при -133 °C и давлениях в пределах от 200 до 400 МПа. Но известен лёд-9 благодаря роману Курту Воннегута «Колыбель для кошки».
Там лёд-9 был стабилен при комнатной температуре и служил центром кристаллизации для любой жидкости. Одной льдинки могло хватить, чтобы заморозить весь мировой океан. Снежной королеве с ее заморозками отдельных глаз и сердец такое и не снилось.