Kāpēc ledus peld?

Kad redzat ledus peldēšanu, jūs skatāties uz peldspējas zinātniskā principa demonstrāciju. Tiek uzskatīts, ka objekti ir peldoši, ja tie spēj pārvietot savu svaru ūdenī pirms nogrimšanas. Kad objekts nosēžas ūdenī, vienāds spēks spiež uz augšu pret objekta dibenu, liekot tam peldēt, nevis nogrimt. Ja vielas virsmas laukums un blīvums ir pareizs, šī viela peld, nevis nogrimst apakšā.

Lielākajai daļai šķidrumu, jo vēsāks ir šķidrums, jo blīvāks tas kļūst. Tomēr ūdens sasniedz maksimālo blīvumu virs sasalšanas punkta. Ūdenim sasalstot, tā molekulas sakārtojas matricā, radot starp tām atstarpes, kas iepriekš nepastāvēja. Rezultātā ledus blīvums ir par aptuveni 9% mazāks nekā ūdens blīvākajā vietā, kas liek ledus peldēt ūdenī, nevis grimt.

Tomēr jūs, iespējams, pamanījāt, ka, skatoties kopā uz ledu un ūdeni, ledus nepeld tikai pa virsmu; daļa ledus parasti ir iegremdēta. Dažreiz viss ledus gabals tiks iegremdēts, kā tas notiek ar ledus gabaliņiem glāzē. Ja Arktikā ir kaut kas līdzīgs ledus segai, ledus milzīgais virsmas laukums nodrošina, ka tas būs peldošs, jo tas pārvietos savu svaru pirms nogrimšanas. No otras puses, neliels ledus gabals, piemēram, ledus kubs, var nogrimt, pirms tas spēj izspiest savu svaru.

Tas, ka ledus peld, ir laimīga lieta dabiskajai videi. Ja ledus nogrimtu apakšā, pasaules okeāni, ezeri un upes lēnām sasaltu no apakšas uz augšu, galu galā pārvēršoties cietā ledū. Tā vietā ledus peld pa virsmu, pakāpeniski kūstot, reaģējot uz temperatūras izmaiņām, izņemot Arktikas un Antarktikas reģionus, kur pastāvīgi ledus loksnes pastāv visu gadu, jo temperatūra ir tik vēsa.