Formación de los carámbanos

¿Disfrutas decorar tu hogar para las vacaciones de invierno? A medida que se acerca el descanso invernal y la temperatura baja, muchas personas esperan con ansias decorar sus hogares con acebo y luces festivas.

Una de las decoraciones de invierno más cautivadoras ocurre de manera natural. Cuando la temperatura cae por debajo del punto de congelación y ocurre precipitación, las canaletas de tu casa pueden estar repentinamente adornadas con púas brillantes de agua congelada. ¿A qué nos referimos? ¡A los carámbanos, por supuesto!

Si alguna vez has visto los carámbanos de cerca, es evidente que están compuestos de hielo. Incluso su nombre revela su composición. Sin embargo, ¿cómo se forman los carámbanos? No caen del cielo y se adhieren a las canaletas de tu casa.

En cambio, los carámbanos se forman a través de un proceso científico natural que requiere condiciones climáticas específicas. Inicialmente, necesitas una fuente de precipitación congelada, como nieve o hielo. Si tu techo está cubierto de una capa de nieve o hielo, es muy probable que pronto se formen carámbanos.

A continuación, se requiere una combinación de temperaturas por debajo del punto de congelación y luz solar. La luz solar es necesaria para derretir parte de la nieve o el hielo, creando pequeñas gotas de agua. A medida que el agua comienza a gotear desde el borde de una superficie, como un techo, la temperatura del aire por debajo del punto de congelación hace que las gotas se congelen nuevamente, formando la base de un nuevo carámbano.

Si el proceso terminara ahí, los carámbanos se parecerían a pequeñas protuberancias heladas a lo largo de la línea de tu techo. Sin embargo, como ya sabes, los carámbanos adquieren eventualmente una forma larga, delgada y cónica. ¿Por qué ocurre esto?

A medida que el sol continúa derritiendo la nieve o el hielo en el techo, el agua sigue goteando hacia el carámbano que va creciendo lentamente. La fina capa de agua se desliza por el exterior del carámbano y se enfría a medida que llega a la parte inferior. En la base del carámbano, el agua se vuelve a congelar y extiende la longitud del carámbano.

Esto ocurre porque el aire por debajo del punto de congelación que rodea al carámbano actúa como una capa aislante. Como el calor asciende, esta capa aislante de aire es más gruesa en la parte superior, manteniendo la parte superior del carámbano más cálida. En consecuencia, el agua que gotea continúa fluyendo hacia la parte inferior del carámbano, donde la capa aislante es más delgada y permite que las gotas de agua se congelen nuevamente.

Este ciclo de descongelación y recongelación continúa siempre que las condiciones climáticas lo permitan, resultando en la famosa forma de carámbano con una base más ancha y una cono que se adelgaza gradualmente en la parte inferior. Cuando el flujo de agua que formó el carámbano cesa, el carámbano aún puede cambiar de forma. Cuando la temperatura está por debajo del punto de congelación, parte del hielo puede convertirse directamente en vapor de agua, creando una superficie más suave en el exterior del carámbano.

Recientemente, algunos científicos han propuesto que la forma de un carámbano se puede describir mediante la misma ecuación matemática que se aplica a una característica natural de forma similar que se encuentra en muchas cuevas: el estalactita. Esta idea ha desconcertado a muchos científicos, ya que la física de la formación de carámbanos es completamente diferente a la de las estalactitas.

Algunos científicos argumentan que la formación de los carámbanos puede ser más compleja de lo que una simple ecuación matemática puede explicar. Ellos creen que varios factores, como el viento y las impurezas del agua, pueden influir en la forma de los carámbanos. ¿Por qué es importante estudiar esto? Bueno, algunos científicos esperan que al comprender mejor la formación de los carámbanos, puedan mejorar el diseño de cosas como las alas de los aviones y las líneas de energía, que pueden verse afectadas negativamente por los carámbanos.

Prueba tú mismo

¡Brrr! ¡Esperamos que este Maravilla del Día haya despertado tu curiosidad! Invita a un amigo o familiar a unirse a ti para explorar las siguientes actividades:

  • ¿Interesado en aprender más sobre los carámbanos y cómo se forman? Ve en línea y prueba el experimento ¿Cómo se forman los carámbanos? Solo necesitarás algunos objetos simples que encuentras en casa. También es buena idea que un adulto te ayude. ¡Disfruta creciendo tus propios cristales de hielo!
  • ¿Es invierno donde vives? Si es así, ¿tienes nieve alrededor? Si las condiciones son adecuadas, sal afuera y busca algunos carámbanos. Si el clima no coopera en este momento, busca áreas donde podrías encontrar carámbanos una vez que caiga la nieve. Mantén un ojo en el pronóstico del tiempo y planea pasar un tiempo experimentando con carámbanos reales cuando se den las condiciones adecuadas.
  • ¿Te sientes creativo? Si tienes tres ingredientes simples: bórax, agua caliente y limpiadores de pipa, entonces tienes todo lo que necesitas para hacer algunos adornos de carámbanos cristalizados. Solo sigue las instrucciones en línea. Asegúrate de obtener mucha ayuda de un adulto. ¡Diviértete!

Referencias

  • http://www.livescience.com/1074-icicle-formation-mystery-solved.html
  • https://www.reference.com/science/icicles-form-79580a9356e2d853#
  • http://physicsbuzz.physicscentral.com/2011/01/icicle-physics.html

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