Air mengembang apabila ia membeku, jadi saintis bertanya-tanya apa yang akan berlaku jika air dibekukan dari luar. Jawapan: Ia meletup.
Para penyelidik membintangi percubaan titisan air mereka, yang menawarkan pemandangan perlahan bergerak pada ais yang meletup. Apabila titisan air dibekukan dari luar, ia mengembangkan cengkerang ais yang tegar, menurut penyelidik. Oleh kerana bahagian dalam tetesan itu mula membekukan, pengembangannya dihadkan oleh luaran yang keras, yang membawa kepada letupan.
Titik sfera dicipta di ruang vakum supaya para penyelidik dapat "supercool" titisan, membawa air ke bawah 32 darjah Fahrenheit (0 darjah Celsius) tanpa membekukannya. Kemudian, para penyelidik menyentuh titisan dengan iodida perak, yang bertindak sebagai "benih" bagi kristal ais untuk membentuk sekitar. Dalam kes ini, air supercooled mula memancarkan, membekukan luar titisan. Cengkerang ais terbentuk di sekeliling titisan, menebal dari luar dan membina tekanan dalam titisan apabila pedalaman cuba membekukan. Dalam video itu, titisan itu kemudiannya dapat dilihat retak sedikit dan melepaskan beberapa serpihan ais, sebelum akhirnya meletup.
"Retakan dan rongga perlahan-lahan disembuhkan dengan air cecair ditolak dari dalam," kata para penyelidik menerangkan video itu. "Apabila semua retakan sembuh, tekanan boleh membina semula."
Berdasarkan letupan berlainan yang berlainan, penyelidik membangunkan model matematik untuk meramalkan bagaimana titisan akan bertindak balas untuk dibekukan dari luar. Mereka mendapati bahawa terdapat saiz titisan minimum - di bawah garis pusat kira-kira 50 mikron - di mana titisan tidak akan meletup.
Ini adalah fenomena yang sama berlaku di awan, kata para penyelidik. Pemendakan berlaku apabila titisan air meletup di puncak awan sejuk, mengubah titisan cecair ke ais.
Butiran dinamika titisan air apabila dibekukan diterbitkan dalam talian 24 Feb di dalam jurnal Journal Review Letters.
