מים מתפשטים כאשר הם קופאים, ולכן תהו מדענים מה יקרה אם קפוא מים מבחוץ פנימה. תשובה: הם מתפוצצים.
החוקרים צילמו את הניסוי של טיפת המים שלהם והציעו תצפית בהילוך איטי של הקרח המתפוצץ. כאשר טיפה מים קפואה מבחוץ, היא מפתחת מעטפת קרח נוקשה, לפי החוקרים. כאשר פנים הטיפה מתחיל לקפוא, הרחבתו מוגבלת על ידי החוץ הקשיח, מה שמוביל לפיצוץ.
הטיפות הכדוריות נוצרו בתא ואקום כך שהחוקרים יכלו "לצנן את העל" את הטיפה, והביאו את המים מתחת ל 32 מעלות פרנהייט (0 מעלות צלזיוס) מבלי להקפיא אותם. לאחר מכן, החוקרים נגעו בטיפה עם יוד כסף, המשמש כ"זרע "להיווצרות גבישי קרח סביבם. במקרה זה, המים הקוררים העל התחילו להתגבש והקפיאו את החלק החיצוני של הטיפה. מעטפת קרח נוצרה סביב הטיפה, מתעבה מבחוץ פנימה ובונה לחץ בתוך הטיפה כאשר הפנים ניסו להקפיא. בסרטון ניתן לראות את הטיפה מתפצחת מעט ומשחררת כמה פתיתי קרח, לפני שהיא מתפוצצת לבסוף.
החוקרים הסבירו בסרטון כי "הסדקים והחללים נרפאים אט אט על ידי מים נוזליים שנדחקים החוצה מבפנים." "ברגע שכל הסדקים נרפאים, הלחץ יכול להצטבר שוב."
בהתבסס על פיצוצים של טיפות שונות פיתח החוקר מודל מתמטי כדי לחזות כיצד הטיפות יגיבו לקפוא מבחוץ פנימה. הם גילו שיש גודל טיפה מינימלי - מתחת לקוטר של בערך 50 מיקרון - בו הטיפה. לא יתפוצץ.
זו אותה תופעה שקורה בעננים, אמרו החוקרים. משקעים מתרחשים כאשר טיפות מים מתפוצצות בראש העננים הקרים, והופכות טיפות נוזלים לקרח.
פרטים על הדינמיקה של טיפות המים כשהם קפואים פורסמו באינטרנט 24 בפברואר בכתב העת Physical Review Letters.
