Почему снег скрипит при ходьбе

Прогулка по зимнему лесу может быть очень вдохновляющей, когда вы вдыхаете морозный воздух, видите великолепный белоснежный пейзаж и слышите, как хрустит снег под ногами. Но мало кто из ученых пытался ответить на вопрос - почему порошкообразная масса издает такой приятный скрип, когда по ней ходят.

Чтобы полностью понять причину хруста, важно знать, как образуется снег. Чтобы выпал снег, в воздухе должна быть влажность и температура атмосферы не ниже нуля 0 градусов Цельсия. Снег образуется, когда капли воды примерзают к частице, такой как пылинка или пыльца. Как правило, снег начинает прилипать к земле, если температура земли не выше 5°C, в противном случае снежинки начнут таять на земле.

Когда земля покрывается достаточным количеством снега, именно тогда происходит волшебство, в результате чего при каждом шаге раздается симфония скрипов.

Итак, что вызывает этот звук?

"Одновременное многочисленное разрушение в очень малых масштабах", - считает Крейг Картер, профессор обработки материалов Массачусетского технологического института.

Гипотеза Картера о скрипе сравнивает этот процесс с тем, когда человек проводит кончиком пальца по зубьям расчески.

"Теперь представьте, что вы берете предметы, которые намного меньше зубьев расчески (например, снежные кристаллы), их тысячи и они ломаются одновременно", - говорит Картер.

Сложная архитектура снега является ключевым фактором в понимании звука, который он издает, когда на него наступают.

"Требуется, чтобы снежинки собирались вместе и соприкасались — это похоже на кубики льда в морозильной камере, - добавляет Картер. - Если вы оставите их в миске со льдом, они начнут прилипать друг к другу, это прилипание называется спеканием".

Спекание происходит по мере того, как ледяные перемычки вырастают между ледяными кристаллами, соединяя их вместе наподобие массивного ожерелья.

"Поэтому, когда вы наступаете на снег, вы одновременно разрываете целую линию этих перемычки между частицами", - поясняет Картер.

Картер также полагает, что свою роль играет и температура.

"Когда температура опускается чуть ниже нуля, кристаллы льда покрываются чем-то похожим на жидкость, и они легко скользят, - говорит он. - Вы вообще ничего не услышите, потому что частицы такие скользкие, что ничего не разобьется".

Но по мере того, как условия становятся холоднее и происходит спекание, вероятность хруста возрастает.

Картер говорит, что не только снег хрустит под ногами. Аналогичное явление происходит и с мокрым песком.

"Там такой же скрипучий звук, - отмечает Картер. - Песчинки точно так же прилипают друг к другу, и это потому, что диоксид кремния немного растворим в воде, поэтому, когда две крупинки едва касаются друг друга, это удачный момент для образования таких адгезий".