Tìm hiểu hiện tượng băng sợi

Mặc dù thường được gọi là "sương giá", song cái tên này lại chưa phản ánh đúng cơ chế hình thành của sợi băng. Các tinh thể băng được hình thành ở nhiệt độ dưới mức đóng băng, nhưng sau đó được "điêu khắc" lại thành cấu trúc sợi mịn do một loại nấm thường trú có tên là Exidiopsis effusa. Cơ chế hình thành diễn ra như thế nào đến nay vãn còn là một bí ẩn, nhưng các nhà khoa học cho rằng nguyên nhân nằm ở một "chất ức chế tái kết tinh" ở trong nấm.

Đặc biệt, hiện tượng này chỉ diễn ra trong môi trường mùa đông ẩm và tối, ở các vùng nằm trong vĩ độ 45 đến 55 độ bắc, và sẽ nhanh chóng biến mất khi có tuyết rơi hoặc khi mặt trời chiếu vào.

Ảnh: Kostian/Wikimedia Commons/Public Domain

Trong một bài nghiên cứu về hiện tượng băng sợi, nhà vật lý học Christian Mätzler đã giải thích: “Dù có hay không có nấm thì lượng băng sản sinh ra trên thân cây gỗ vẫn là như nhau, nhưng băng sẽ tụ lại với cấu trúc vỏ cứng như bình thường nếu không có nấm. Nhờ hoạt động của nấm, các sợi băng mỏng được hình thành, có đường kính chỉ khoảng 0.01 mm và giữ nguyên hình dạng này trong nhiều giờ ở mức nhiệt độ gần 0 độ C.”

Lớp băng này “mọc” trên cây qua quá trình gọi là "phân tách băng", khi mà nước ở gần bề mặt cành cây gặp không khí lạnh, tạo thành một lớp băng mỏng, sau đó vắt qua các lỗ gỗ rồi chồng lên nhau.

Trong quá trình tích tụ băng, thay vì tạo thành một cục băng lớn trên bề mặt gỗ, các sợi vẫn tiếp tục tách ra và duy trì độ mỏng như trong video bên dưới.

Có chiều dài lên tới 20 cm, những sợi băng có độ dày gần tương đương với tóc người. Các phân tích hóa học từ năm 2015 cho thấy trong quá trình nấm E. effusa trồi lên bề mặt gỗ, nó tạo ra các phân tử phức hợp như lignin và tannin hòa với với nước dạng lỏng và ngăn các dải băng tụ lại thành dạng cục.

Tuy nhiên, giả thiết này vẫn chưa được xác minh, và đến khi đó, nguồn gốc hình thành của các sợi băng vẫn còn là một bí ẩn. Tuy nhiên, hiện tượng đã được biết đến và quan sát trong tự nhiên từ hàng thế kỷ qua, và cho đến bây giờ, nhờ sự xuất hiện của Internet và máy ảnh, con người đã có thể chia sẻ những phát hiện thú vị như vậy.

Theo Ngọc Đỗ/KH&PT