这便是由纯净水形成的冰柱没有波纹的原因

艾米丽·科诺弗（Emily Conover）

由纯净水形成的冰柱让科学家的大脑都冻住了。

在自然界中，绝大多数冰柱都是由含有少量盐分的水形成的。但是在实验室中形成的不含盐分的冰柱却违背了冰柱形成的重要理论，并且不知为何如此。现在，一项研究正在帮助解决这个困惑。

自然界中的大多数冰柱是由水和少量盐构成的。随着时间的推移，冰上的小凸起会变成大波纹，这是因为覆盖在冰上的液态水在凸起上方更薄，更容易结冰

科学家用蓝色染料展示冰柱在没有盐的情况下（左图是1组4张图片，显示了冰柱随着时间的推移而生长的过程）和有盐的情况下（右图）的差异。蓝色染料只有在水是液体的情况下才可见。有盐的冰柱被一层液态水覆盖，而无盐的冰柱只有小液滴

自然冰柱看上去像是具有波纹表面的细锥体。研究人员认为，这是冰面上覆盖有一层水膜的结果。随着冰柱的成长，膜也冻结住。冰柱上任何先前存在的小凸起都被放大成大波纹，因为凸起上方的水层较薄，更容易结冰。但是这个理论不能对无盐状况作出解释，这种情况下冰柱具备更多不规则形状，令人想起滴落的蜡烛，来自荷兰阿姆斯特丹大学的物理学家门诺·德梅尼（Menno Demmenie）说道。

德梅尼和他的同事在实验室中制造了一些冰柱，他们将蓝色染料加入其中，这些蓝色染料只有在水处于液态时才看得到。含盐冰柱不但形成波纹，而且还覆盖着一层蓝色薄膜。由纯净水形成的冰柱则没有那种薄膜，只有微小的蓝色液滴呈现其上。研究团队在2月的《物理评论：应用》（Physical Review Applied）上就此作了报告。

在含盐冰柱中，表面水冻结的温度降低了，这使得液体层可以覆盖整个冰柱。在没有盐的情况下，冰柱必须要一滴一滴地堆积起来。

王麒　译自　《科学新闻》（Science News）2023年3月11日