Nước Mỹ đang trải qua mùa đông lạnh kỷ lục đến mức ở một số vùng, cốc nước nóng hất ra ngoài sẽ hóa thành băng tuyết trước khi chạm đất.
Bom bão tuyết đang khiến nước Mỹ lạnh hơn Sao Hỏa, nhiệt độ xuống âm độ, gió lớn và tuyết phủ trắng khắp nơi. Trong thời tiết giá lạnh kỷ lục, trên internet nhanh chóng lan truyền các video nước sôi hóa băng tuyết ngay lập tức và nhiều hiện tượng kỳ lạ khác.
Dưới đây là cách lý giải khoa học cho những hiện tượng gây kinh ngạc này:
1. Nước sôi hóa tuyết
Taneil Uttal – nhà khí hậu học Bắc Cực thuộc Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA) – đánh giá: "Nước là một chất đặc biệt", vì nó có thể tồn tại ở thể rắn, lỏng và khí cùng một lúc.
Điều này xảy ra được nhờ vào điểm ngã ba của nước (triple point), nhiệt độ cần đạt đến 0,01 độ C. Khi bạn đun nước, nhiệt năng sẽ khiến các phân tử nước di chuyển ra xa nhau nhanh hơn, cho đến khi nước từ thể lỏng bốc hơi thành thể khí.
Uttal giải thích rằng: "Khi bạn hất nước sôi lên không, nước nóng tạo thành các hạt nước nóng".
Bởi vì quá nóng, những hạt nước li ti này bắt đầu bốc hơi. Nhưng do Không khí lạnh không thể giữ được nhiều hơi nước như không khí nóng, nên nước ngưng tụ. Nhiệt độ cực kỳ lạnh nhanh chóng hóa đá các giọt nước, rơi xuống thành các tinh thể đá.
2. Bong bóng xà phòng đóng băng
Bong bóng xà phòng hình thành khi một lớp phân tử nước mắc kẹt giữa hai lớp phân tử xà phòng. Khi trời lạnh, lớp nước đóng băng trước khi bong bóng xà phòng vỡ tung.
Sau khi lớp nước đã đông tụ, không khí bên trong bong bóng bắt đầu thoát ra. Theo Bryan Wunar – một chuyên gia tại Bảo tàng Khoa học và Công nghiệp Chicago (Mỹ), trời càng lạnh, bong bóng càng giữ được hình dạng lâu.
Wunar cho biết: "Không khí bên trong bong bóng sẽ khuếch tán nhanh hơn nếu nó ấm hơn và chậm hơn nếu nó lạnh hơn. Nếu trời quá lạnh, chẳng hạn như thời tiết gần đây, các bong bóng có thể hình thành tinh thể băng. Thay vì nổ tung, các bong bóng sẽ vỡ sau khi tạo thành một cấu trúc tinh thể."
Cũng theo Wunar, đôi khi chúng ta có thể thấy không khí khuếch tán qua cấu trúc xà phòng bán cứng (semi-rigid). Một quá trình tương tự cũng xảy ra với bóng bay và lốp ô tô.
Một quả bóng ở nhiệt độ âm sẽ xẹp xuống vì hơi lạnh làm chậm sự di chuyển của các phân tử khí bên trong quả bóng. Khi đem quả bóng đến nơi ấm hơn, nó sẽ chậm rãi căng trở lại.