Nieuwsbrief
Waarneming van een leuk fenomeen in januari in België
Tijdens strenge vorst van midden januari 2022 kregen we foto’s toegestuurd van een intrigerend fenomeen met bevroren water.
Foto: Jeff Simelink
Dit zijn wellicht "ijspieken" (Ice Spikes)
Dit verschijnsel is het onderwerp geweest van verschillende wetenschappelijke onderzoeken en het algemeen aanvaarde fysische vormingsproces is gebaseerd op het "Bally-Dorsey" model (zie referenties hieronder). [1,2]
Hoe ontstaan deze ijspieken?
Water in een recipiënt bevriest en de groei van ijskristallen vormt uiteindelijk een (driehoekige) holte, begrensd door 2 of 3 groeivlakken ("dendrieten"), open aan de onderkant (onder het water) en aan de bovenkant (aan het wateroppervlak).[3]
Aangezien ijs een lagere dichtheid heeft dan vloeibaar water, neemt het water dat geleidelijk in de bak bevriest, een groter volume in dan dezelfde hoeveelheid water in vloeibare toestand; dit veroorzaakt een druk op het resterende vloeibare water, dat daardoor naar het oppervlak stijgt via de bovengenoemde holte (een beetje zoals lava door een vulkaankrater), een uitpuilend oppervlak ("meniscus") vormt boven deze holte (en dus uitsteekt boven het oppervlak) en op zijn beurt aan de rand bevriest. Een "voetstuk" (driehoekig van vorm, in het verlengde van de dendrietvlakken) van ijs wordt gevormd met een opening in het midden, die fungeert als afvoer voor het onderliggende water, dat nog steeds onder druk staat van het toenemende ijsvolume; deze continue waterstroom aan het oppervlak van het voetstuk bevriest aan de rand (zoals hierboven beschreven, en zonder eruit te stromen), waardoor het aanvankelijke "voetstuk" wordt uitgebreid. Het fenomeen gaat door en de kolom wordt groter, wat leidt tot deze "Ice Spikes".
Foto: Ronny Segers
Zie de volgende wetenschappelijke publicaties:
[1] http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/icespikes/icespikes.pdf
[2] http://www.snowcrystals.com/spikes/knight.pdf
[3] https://www.physics.utoronto.ca/~smorris/edl/icespikes/Chen_icespikes_report.pdf
