10,467 Views
Favorite
เข็มน้ำแข็ง (Ice Spike) คือ น้ำแข็งที่จับตัวเป็นแท่งกรวยแนวตั้ง มันเหมือนหนาม เหมือนหินงอก แต่เกิดขึ้นจากน้ำแข็ง การก่อตัวของมันทำให้เราต้องสงสัยถึงความสามารถในการต้านแรงโน้มถ่วง และการก่อตัวของมันก็ไม่เหมือนกับหินงอกหินย้อย หินงอกเกิดจากน้ำที่มีส่วนประกอบของหินปูน ซึ่งหยดลงจากเพดานของถ้ำและเมื่อน้ำที่ค่อย ๆ หยดลงมานี้ก่อตัวรวมกันเป็นเวลาหลายร้อยหลายพันปี เราก็จะได้หินงอกซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นในตำแหน่งที่น้ำหยดลงมา แต่สำหรับเข็มน้ำแข็งนี้มันอาจจะเกิดขึ้นนอกบ้านของคุณ ในแอ่งน้ำเล็ก ๆ หรืออาจจะเกิดขึ้นในตู้แช่แข็งในบ้านของคุณก็เป็นได้
ของเหลวโดยปกติจะกลายเป็นของแข็งจากด้านล่างขึ้นสู่ด้านบน และโมเลกุลที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจะจับตัวใกล้กันและตกลงสู่ด้านล่างของภาชนะ แต่มันต่างออกไปเมื่อของเหลวนั้นเป็นน้ำ น้ำจะมีปริมาตรมากขึ้นเมื่อกลายเป็นของแข็ง นั่นแปลว่าเมื่อมันมีอุณหภูมิต่ำลง โมเลกุลของน้ำจะขยายตัวออกห่างจากกัน น้ำในสถานะของเหลวจะกลายเป็นของแข็งเมื่อมันได้รับความเย็น หรืออุณหภูมิลดลงจนผ่านจุดเยือกแข็ง แต่การเกิดเป็นน้ำแข็งนี้จะเริ่มต้นจากด้านล่างสุดไล่ขึ้นไปจนถึงผิวน้ำ และหากผิวน้ำมีจุดเล็ก ๆ ที่ยังไม่เป็นน้ำแข็ง น้ำที่อยู่ด้านล่างและกำลังจะแข็งตัวก็ต้องการพื้นที่มากขึ้น มันจึงดันตัวเองขึ้นมาผ่านรูนั้นและทำให้เกิดเป็นเข็มพุ่งขึ้นมาบริเวณผิวหน้า
การกลายเป็นน้ำแข็งของแหล่งน้ำยังสามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่าตื่นใจอีกอย่างหนึ่งคือ Ice Disc หรือแผ่นดิสก์น้ำแข็งกลมเหมือนกับแผ่นเสียง มันไม่เหมือนการกลายเป็นน้ำแข็งของแม่น้ำ หรือทะเลสาบ เพราะว่าแผ่นดิสก์น้ำแข็งนี้มีลักษณะเป็นแผ่นกลมสมบูรณ์และหมุนวนอย่างช้า ๆ บนผิวน้ำ มีการสำรวจและบันทึกไว้ว่า มันสามารถขยายตัวได้จนมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ถึง 100 เมตรและสามารถอยู่ได้หลายเดือน มีสมมติฐานมากมายเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของแผ่นน้ำแข็งกลมที่หมุนได้นี้ ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่า มันอาจจะเกิดขึ้นจากบริเวณที่ผิวน้ำเกิดน้ำวนเล็ก ๆ และค่อย ๆ จับตัวกันเป็นแผ่นกลม ก่อนจะแผ่ขยายตัวเป็นวงกว้างขึ้นเรื่อย ๆ กระแสน้ำที่ไหลอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งยังคงทำให้เกิดกระแสน้ำวนอยู่และนั่นทำให้แผ่นน้ำแข็งยังคงหมุนตัวต่อไปด้วย แต่ก็มีการศึกษาพบว่ามีแผ่นน้ำแข็งที่หมุนวนด้วยตัวเองแม้กระแสน้ำซึ่งอยู่ใต้มันไม่ได้ทำให้เกิดกระแสน้ำหมุนวนก็ตาม
นอกจากนี้ยังมีการทำการทดลองโดยการสร้างแผ่นน้ำแข็งกลมและนำไปลอยไว้ในอ่างน้ำนิ่ง และเนื่องจากน้ำมีอุณหภูมิที่อุ่นกว่า ดังนั้น เมื่อน้ำแข็งละลาย (ซึ่งไม่ได้ละลายพร้อมกันทั้งแผ่น) มันจึงเกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้ำในสถานะของเหลวและทำให้แผ่นน้ำแข็งเริ่มหมุนตัว มันเหมือนกับมีอำนาจมืดหรือสิ่งลึกลับที่ทำให้มันหมุนได้เองโดยไม่มีใครแตะต้อง
ด้วยคุณสมบัติของน้ำแข็งที่มีความแตกต่างจากสสารชนิดอื่น ทำให้มันเป็นตัวอย่างที่ดีที่ธรรมชาติจะใช้มันสร้างสรรค์สิ่งแปลก ๆ ออกมาให้เราได้สงสัยกัน ไม่ว่าจะเป็นแม่คะนิ้ง ซึ่งเกิดจากการที่ไอน้ำมีอุณหภูมิต่ำลงและพร้อมจะแข็งตัวเมื่อมีวัตถุให้ยึดเกาะ และเมื่อมันไปเกาะบนยอดหญ้าหรือต้นไม้ จึงกลายเป็นเกล็ดน้ำค้างหรือหยดน้ำในที่สุด
อย่างไรก็ตาม ไอน้ำอุณหภูมิต่ำนี้ก็อาจทำให้เกิดอันตรายด้วยเช่นกันหากเรามีโมเลกุลของไอน้ำที่ล่องลอยอยู่ในอากาศเป็นจำนวนมาก และพร้อมที่จะเกาะกับอะไรก็ตามที่ผ่านมาและแข็งตัวในทันทีอย่างที่เรียกว่า Freezing Fog มันอาจจะสวยงามหากไปเกาะเข้ากับต้นไม้ ดอกไม้ ผืนหญ้าหรือตัวตึก ทำให้เกิดเป็นเกล็ดน้ำแข็งบางเบา สะท้อนแสงสวยงาม และค่อย ๆ ละลายหายไปเมื่อแดดส่องมา แต่หากมันเกาะและกลายเป็นน้ำแข็งบนตัวของคุณ จะทำให้ร่างกายของคุณ เสื้อผ้า หน้า ผม หรือแม้แต่ขนตา เต็มไปด้วยน้ำแข็งได้ในทันที หรือหากมันเกาะรถของคุณที่ขับผ่านกลุ่มหมอกนี้ด้วยความเร็วสูง กระจกและตัวรถก็จะเต็มไปด้วยน้ำแข็งเช่นกัน และนั่นทำให้ทัศนวิสัยในการขับรถแทบเป็นไปไม่ได้ อุบัติเหตุอาจจะเกิดขึ้นได้อย่างไม่ต้องสงสัย
เพียงแค่การเปลี่ยนสถานะของน้ำจากของเหลวไปเป็นของแข็งก็เป็นเรื่องที่น่าสนใจ แต่มันก็น่ากลัวไปพร้อม ๆ กัน ดังนั้น ปัจจุบันจึงมีการทดลองและวิจัยมากมายที่เกี่ยวข้องกับน้ำแข็งและใช้งานน้ำแข็ง ไม่ว่าจะเป็นการใช้ประโยชน์จากน้ำแข็งในการทำความเย็นกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ต่าง ๆ การทดลองเกี่ยวกับการเดินทางของอิเล็กตรอนผ่านน้ำแข็งที่เกิดขึ้นที่ขั้วโลก เนื่องจากน้ำแข็งบริเวณขั้วโลกมีความบริสุทธิ์และหนาแน่นสูงจากการที่ก่อตัวมานานหลายพันหลายหมื่นปี หรือการสร้างผลงานศิลปะจากการแกะสลักน้ำแข็ง ชุมชนและอารยธรรมชาวเอสกิโมซึ่งสร้างที่อยู่อาศัยจากน้ำแข็ง และเราก็ได้ดัดแปลงแนวคิดมาสร้างเป็นโรงแรมซึ่งสร้างจากน้ำแข็งทั้งหลัง จนกลายเป็นแหล่งท่องเที่ยวที่น่าสนใจ มีเรื่องราวอีกมากมายที่ซ่อนตัวอยู่ในสิ่งที่ดูธรรมดาที่สุดและใกล้ตัวที่สุดอย่างน้ำและน้ำแข็งที่รอให้เราสำรวจอยู่
ภาพปก : Shutterstock
