Kryształki lodu na oknie ISS. Nikt nie wie, jak powstały

Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) dostrzeżono coś niezwykłego. Na jednym z okien pojawiły się kryształki lodu, choć nikt tak naprawdę nie wie, jak powstały.

Na zdjęciu, które kosmonauta Siergiej Korsakow opublikował na Twitterze i Telegramie, widać lodową formację w kształcie półksiężyca, która “góruje” nad krzywizną Ziemi. Używając nieco wyobraźni, można sobie zwizualizować, jak wyglądałby lodowy księżyc Ziemi pokroju Europy czy Enceladusa.

Formacja lodowa na oknie ISS utrzymywała się przez ponad 24 godziny, a nawet po tym czasie pozostał wzór kondensacji. Niestety, nie wiadomo dokładnie, jak doszło do utworzenia się tej struktury w tak odizolowanym od wody miejscu. Nigdy wcześniej w historii nie odnotowano czegoś podobnego.

Jak powstają obrazy na ziemskich oknach?

Zimą na szybach pojawiają się przeróżne wzory, przypominające kwiaty, pióropusze, liście lub gwiazdki. Powstają one w efekcie kontaktu ciepłego, wilgotnego powietrza z wymrożoną powierzchnią szkła. Powietrze wydostające się przez szczeliny w oknach skrapla się jako para wodna i osadza na szybie – zamarzając powstaje szron. 

Wzory na oknach mają budowę fraktalną i są obdarzone właściwością samopodobieństwa. Oznacza to, że kształt całego układu jest podobny do kształtu fragmentu tego układu. Takie zjawisko często występuje w przyrodzie – wystarczy przytoczyć za przykład kalafiora, dendryty czy płatki śniegu. Najczęściej fraktale obserwujemy na oknach, właśnie gdy powstaje szron.

Na oknach o wysokim wskaźniku szczelności lodowe “malunki” pojawiają się bardzo rzadko – i to na Ziemi. Można sobie wyobrazić, że w oknach ISS takowe nie mają prawa się pojawić, bo świadczyłoby to o jakiejś formie nieszczelności. W tej konkretnej sytuacji ciężko zgadywać, bo Korsakow prawdopodobnie zrobił zdjęcie po rosyjskiej stronie ISS, a jak dobrze wiemy, ESA i NASA nie mają teraz najlepszych relacji z Roskosmosem.

Dr James Lea, glacjolog z Uniwersytetu w Liverpoolu, został poproszony o komentarz przez serwis IFLScience i tak odpowiada:

Wygląda na to, że najwięcej lodu znajduje się na obrzeżach okręgu – sugeruje to, że mechanizm formowania działa w równym stopniu ze wszystkich stron, osiąga próg formowania lodu na obrzeżach okręgu, a następnie cała para wodna zostaje wyczerpana, zanim dotrze do środka. Kawałki lodu, które rozciągają się do środka, to kryształy lodu, które są kryształami lodu i używają siebie, aby pomóc się rozszerzyć – nie mogą wyjść poza okrąg, ponieważ jest zbyt ciepło.

Okrągły kształt, który również jest zagadką, może być wynikiem gradientu temperatury w szybie. To zależy od właściwości i szczelności okna, o których można tylko spekulować.

Dr Tom Whale, kriobiolog z Uniwersytetu w Warwick, dorzuca swoje trzy grosze:

Podejrzewam, że położenie lodu odzwierciedla gradient temperatury w szybie. Można by się spodziewać, że punkt styku okna z kadłubem stacji kosmicznej na obwodzie okna będzie cieplejszy niż środek szyby. Jeśli w zagłębieniu między szybami okna znajduje się trochę pary wodnej lub być może do zagłębienia przedostaje się stosunkowo wilgotne powietrze ze stacji kosmicznej, może się okazać, że lód ma tendencję do tworzenia się w miejscu na oknie, gdzie robi się wystarczająco zimno, aby lód mógł się uformować, a następnie od tego miejsca rośnie w głąb. Okrągły kształt lodu może odzwierciedlać okrągłą geometrię okna.

To fascynujące zjawisko na razie pozostaje niewyjaśnione. Tworzenie się kryształów lodu w warunkach mikrograwitacji jest obszarem badań JAXA, Japońskiej Agencji Kosmicznej.

Więcej:undefined