Des pointes de glace d’origine naturelle, souvent sous forme de bougies de glace circulaires ou de tours de glace polyédriques (généralement triangulaires), sont parfois trouvées dans des récipients d’eau de pluie ou d’eau du robinet gelée. L’eau se dilate de 9% lorsqu’elle gèle en glace et la forme la plus simple d’un cristal de glace qui reflète sa structure interne est un prisme hexagonal. Les faces supérieure et inférieure du cristal sont des plans hexagonaux appelés plans basaux et la direction qui est perpendiculaire aux plans basaux est appelée l’axe c.
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Le processus commence lorsque l’eau de surface se nucléise autour des irrégularités où elle rencontre la paroi du récipient et gèle vers l’intérieur. Si l’axe c du premier cristal à se former n’est pas vertical, le plan basal coupe la surface selon une ligne perpendiculaire à l’axe c et les aiguilles de glace ont tendance à se propager sur la surface le long de cette ligne. En même temps, un rideau de glace se développe dans l’eau surfondue le long du plan basal. Au fur et à mesure que la pellicule de glace se développe pour couvrir la majeure partie de la surface, les cristaux fusionnent et se fixent de manière rigide en place et la feuille de glace continue de geler vers le milieu jusqu’à ce que seul un petit trou reste non gelé. Les rideaux de cristallites ont tendance à se rejoindre à un angle de 60 degrés et le trou est donc souvent triangulaire, bien que d’autres formes géométriques soient possibles. L’expansion continue de la glace vers le bas dans l’eau comprime alors l’eau restante vers le haut à travers le trou et un ménisque convexe se forme qui dépasse légèrement la surface de la glace. Lorsque les bords du ménisque gèlent, ils créent un petit barrage qui fait monter l’eau plus haut et, lorsqu’elle se dilate au-dessus du barrage de glace, les bords gèlent à nouveau pour former un autre barrage au-dessus du premier. Si le taux d’expansion de l’eau est le même que le taux de congélation au bord du trou, alors ce processus se répète continuellement et les couches successives forment un tube de glace. La croissance du tube se poursuit de cette manière jusqu’à ce que l’extrémité se referme ou que toute l’eau soit gelée. La formation des pointes de glace est liée à la forme du plan d’eau, à la concentration d’impuretés dissoutes, à la température de l’air et à la circulation au-dessus de l’eau. Les pointes qui se développent à partir d’une cristallite formée sous la surface de l’eau peuvent faire saillie de la couche de glace à un angle raide, plutôt que perpendiculairement à celle-ci.
De petites pointes de glace peuvent être formées artificiellement sur les glaçons produits dans les réfrigérateurs domestiques ; en utilisant de l’eau distillée dans des bacs à glaçons en plastique. La formation de la pointe est similaire à celle de la pointe naturelle en ce que l’expansion de l’eau intérieure et, la réduction du volume à l’intérieur du cube, augmentent la pression sur l’eau la poussant vers le haut à travers le trou. La croissance du tube s’arrête lorsque la goutte au sommet du tube gèle entièrement, c’est-à-dire bien avant que le reste de l’eau du cube ne soit gelé. Cette méthode produit de petites pointes qui sont généralement rondes ou triangulaires en section transversale avec des extrémités pointues. Des expériences utilisant cette méthode ont été menées en laboratoire, mais il a été constaté que les pics sont moins susceptibles de se former dans les glaçons fabriqués à partir d’eau non distillée, car les impuretés de l’eau inhibent la formation de pics. Libbrecht et Lui ont suggéré que, dans le cas des petits pics cultivés dans un réfrigérateur, les impuretés se concentrent de plus en plus dans la petite gouttelette non gelée au sommet du tube, ce qui réduit le taux de congélation et donc la croissance du tube. Cependant, ils pensent que dans les rares occasions où des pointes exceptionnellement grandes se développent dans des formations de glace naturelles, en plein air, un autre mécanisme doit éliminer les impuretés qui s’accumulent au sommet du tube en croissance. Soit les impuretés sont forcées dans des poches qui gèlent plus lentement, soit peut-être qu’un flux convectif, qui serait insignifiant dans les pointes plus petites et artificielles, remplace l’eau au sommet du tube par de l’eau fraîche provenant d’en dessous.
Les résultats des travaux menés à Caltech ont suggéré des expériences qui pourraient élucider plus avant ce phénomène.