Расскажу-ка я вам сегодня одну байку про СИЛУ РАССОЛА.
Красивых фотографий и расчетов в этот раз не будет, потому что слышала я эту историю один раз, в питерском ААНИИ, когда спецы по ледоколам обсуждали, что видели за полярным кругом.
В старых детских энциклопедиях Арктику рисовали как сплошную ледовую пустыню, по которой куда-то бредут белые медведи. На самом деле, сплошная ледовая пустыня там не везде и не всегда. Теплые циклоны, текущие с юга реки, круглосуточное солнце полярным днем - все это топит лед, и не всегда предсказуемым образом.
В зависимости от погодных условий, лед намерзает, тает, перемещается, снова смерзается... Интересного в этих льдах невероятно много, но давайте сейчас про такую внезапную штуку, как взрывающиеся лужи.
Явление это редкое, но, говорят, довольно характерное - прям воронка на поверхности льда, как будто петарду взорвали. Причем в таких далеких краях, что кроме белых медведей и тюленей там баловаться с петардами особо и некому. А у тюленей даже не лапки, а ласты.
Для объяснения этого эффекта необходимо пояснить, как вообще работает морской лед. Основная его фишка (и проблема для исследователей) в том, что водяной лед в принципе не бывает соленым. Вода кристаллизуется и "выпихивает" из этой кристаллической структуры любые примеси, и соль в том числе.
Можете сами проверить, заморозив в морозилке немного соленой воды. Только осторожно - помимо льда, у вас останется рассол, который не только жидкий, но и очень холодный, зараза. Я им здорово палец обожгла, когда сама пробовала. Одно дело - знать, что это жидкость с температурой -18 градусов, совершенно другое - "о, прикол, надо пальцем тыкнуть".
Чем ниже температура - тем крепче рассол и тем его меньше. Но при арктических температурах жидкая часть все равно остается - обычно, в виде небольших пузырьков внутри толщи льда, между отдельными кристаллическими зернами.
А дальше следите за руками. Теплый солнечный денек, плоская льдина качается на волнах. Солнце "выгрызает" во льду ямки, соленые волны иногда прокатываются по поверхности. К вечеру, если повезет, может остаться какая-нибудь глубокая ямка аккуратной формы. Солнце уходит, приходит холодный фронт (-50С иногда внезапно прилетает). Ямка с соленой водой начинает очень резко замерзать, причем сверху, откуда мороз пришел. Соленая вода оказывается под "крышечкой" из льда, которая все утолщается, а "лишний" рассол выпихивается обратно в лужу. Она становится все солонее, но продолжает замерзать. И все бы ничего, но у водного льда плотность ниже, чем у самой воды. То есть та же самая масса воды, когда замерзнет, занимает больший объем. А если пытаться этот объем упихать под крышечку из льда, который образовался в самом начале, то он в целом помещается, но под давлением. Так и пресный лед может треснуть, а уж соленый, у которого в центре почти несжимаемое "ядро" из рассола, и вовсе взрывается.
Сочетание условий для этого нужно не прям фантастическое, но редкое. Лужа определенной аккуратной формы, резкое похолодание после теплой погоды. Кто-то, кроме белых медведей, кто это увидит вообще. Поэтому, в отличие от арктических цветов (на фото), эффект взрывающихся луж не на слуху. А жаль - что вообще может быть круче, чем взрывать льдины СИЛОЙ РАССОЛА?
P.S. Это был второй ключ на нашу игру. Первый можете почитать здесь, и, может, вы уже начали догадываться, к чему ведут подсказки?
Автор: Екатерина Беклемышева и CatScience