Jakarta - Umumnya, benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi dari air akan tenggelam. Namun, es memiliki sifat berbeda, selalu mengapung di permukaan air. Apa penyebabnya?
Menurut informasi dari Universitas Negeri Surabaya (Unesa), fenomena es yang mengapung di air dikenal sebagai "anomali air" yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Es merupakan bentuk padat dari air, dan massa jenis air justru menurun saat mencapai titik beku.
Prinsip Archimedes dan Es
Menurut Prinsip Archimedes, setiap benda yang mengapung akan mendorong volume air yang setara dengan bagian yang terendam. Dengan kata lain, ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, benda tersebut akan memindahkan cairan tersebut. Semakin besar gaya dorong yang dihasilkan oleh air, semakin mudah benda tersebut untuk mengapung. Oleh karena itu, jika massa jenis suatu benda lebih kecil dari massa jenis air, benda tersebut akan terdorong ke atas dan mengapung.
Hal ini juga berlaku pada es, yang dapat mengapung karena massa jenisnya lebih rendah dibandingkan air. Karena itu, es tidak mengurangi jumlah air saat berada di permukaan, sebagaimana dijelaskan oleh Science Focus.
Struktur Molekul Air dan Kepadatan Es
Menariknya, air tidak perlu mencapai suhu 0 derajat Celsius untuk membeku, cukup pada suhu 4 derajat Celsius. Ini disebabkan oleh struktur molekul air yang unik, di mana meskipun molekul-molekul tersebut dapat bergerak bebas, jarak antar molekul tetap relatif dekat. Saat air membeku menjadi es, molekul-molekul tersebut tersusun rapi dan membentuk ruang kosong, menyerupai jaringan kristal heksagonal seperti sarang lebah.
Proses ini menyebabkan jarak antar molekul menjadi lebih jauh, meningkatkan volume, dan menurunkan kepadatan. Menurut Britannica, kepadatan es adalah sekitar 917 kg/meter kubik, sementara air dalam bentuk cair memiliki kepadatan sekitar 1000 kg/meter kubik. Perubahan struktur molekul Hâ‚‚O akibat ikatan hidrogen ini membuat es menjadi lebih ringan, sehingga tidak tenggelam ke dasar air.
Peran Es dalam Kehidupan di Bumi
Selama ini, es sering dianggap hanya sebagai bahan pendingin. Namun, di alam, es yang membeku di permukaan air memiliki peran penting dalam melindungi kehidupan di bawahnya. Pembekuan air di permukaan berfungsi untuk menjaga suhu di bawahnya tetap stabil, meskipun kondisi udara sangat dingin. Lapisan es yang terbentuk saat musim dingin berfungsi sebagai selimut alami, mirip dengan selimut yang menjaga agar tubuh tetap hangat.
Baca juga: Ilmuwan Temukan Fenomena Aneh di Bawah Lapisan Es Greenland, Apa Itu?
Penulis adalah peserta magang Hub Kemnaker di detikcom.
