Вчені розгадали секрет ребристою форми бурульок
Характерна брижі на поверхні бурульок давно дивує спостерігачів постійністю довжини хвилі - незалежно від того, в якій точці земної кулі бурулька сформувалася і наскільки великих розмірів досягла. Дослідники з Університету Торонто висунули гіпотезу, що процес утворення цих хвиль тісно пов`язаний з кількістю і характеристиками домішок, що містяться у вихідній воді.
Відстань між гребенями хвиль на всіх бурульки, що сформувалися в природних умовах - близько 1 см.
Проаналізувавши форму 67 бурульок, штучно вирощених в ретельно контрольованих умовах, вчені відзначили, що бурульки, вирощені з дистильованої води, позбавлені характерних нерівностей, на відміну від тих, які сформувалися з води з домішками солей. Хвилі зростали набагато швидше і досягали більшої амплітуди зі зростанням концентрації солі.
Незважаючи на те що головною рушійною силою даного дослідження було цікавість вчених, цілком можливо, що його результати мають і прикладне значення. Бурульки, що покривають будівлі і споруди в холодну пору року, представляють серйозну небезпеку як для самих конструкцій, так і для невдалих пішоходів. Більш глибоке розуміння механізмів формування бурульок, можливо, допоможе розробити нові методи, що дозволяють запобігти їх появі.
Зміна форми бурульок з ростом концентрації солі у вихідній воді (а - бурулька, отримана з дистильованої води).
В даний час існує дві основні теорії щодо механізмів утворення бурульок. Згідно з однією з них, тепло відводиться більш ефективно на вістрі бурульки, де йде швидке збільшення маси льоду. Найменший механічний дефект льоду в цій області може стати причиною більш активної кристалізації. Ці коливання швидкості утворення льоду і призводять до появи мерехтіння.
Альтернативна теорія списує формування хвиль на поверхневий натяг. Якщо його сила велика, то брижі буде рости повільніше і досягне меншої амплітуди.
У своїх експериментах дослідники з Торонто ретельно контролювали температуру, витрату води, склад повітря і характер повітряного потоку навколо зростаючої бурульки. Бурульки рівномірно росли на обертовому дерев`яній основі, процес фіксувався за допомогою камери.
Бурульки вирощувалися спочатку з дистильованої води, а потім з тієї ж води з домішкою солі або ПАР. Також дослідники зібрали талу воду з «хвилястих» бурульок, який висів на найближчій даху, і проаналізували склад виявлених в ній домішок.
Присутність ПАР, що зменшує поверхневий натяг, не вплинуло на швидкість росту і висоту хвиль, що суперечить одній з теорій зростання бурульок. Дослідники стверджують, що вони вперше провели такий великомасштабний експеримент з вирощування бурульок з контрольованими параметрами середовища. Попередні теоретичні побудови базувалися на досить слабкою експериментальній базі і невеликій кількості натурних спостережень.
Але незважаючи на великий обсяг зібраних експериментальних даних, вчені до цих пір не знають, чому домішки надають такий вплив на форму бурульок. Чи не розкритою залишається і таємниця того, чому хвилі на їх поверхні мають постійну довжину.
