Schneeflocken sind nicht so einzigartig, wie man denkt
von Younghee Jang und Sophia Fox-Sowell , Northeastern University
Das zarte Schneegestöber, das man aus dem Fenster fallen sieht, das man vom Bürgersteig schaufelt und das man verflucht, wenn es sich in Matschpfützen verwandelt, hat einen langen Weg hinter sich, bevor es den Boden erreicht. Eine Schneeflocke beginnt ihren Weg zur Nasenspitze oder zum Dach Ihres Autos aus Tausenden von Metern Höhe über der Erde. Ihre Reise beginnt, wenn sich Eis um ein Staubkorn herum bildet und vom Wind durch die Wolken geblasen wird, wo die Kristalle dann zu winzigen Eissternen erblühen.
Und weil sie so gut wie nichts wiegt, kann es Stunden dauern, bis ein Schneekristall nach unten driftet.
Sie haben vielleicht gehört, dass keine zwei Schneeflocken gleich sind, und das stimmt auch, aber auf molekularer Ebene unterscheiden sie sich nicht sonderlich voneinander, sagte Moneesh Upmanyu, Professor für Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen an der Northeastern University.
Er sagte, dass die Form einer Schneeflocke von der Temperatur und der Feuchtigkeit der Luft bestimmt wird, in der sie sich bildet.
„Die Temperatur steuert, wie schnell sich Wassermoleküle an die Schneeflocke anlagern“, sagte er. „
Wissenschaftler haben die Kristallstrukturen von Schneeflocken in acht allgemeine Kategorien eingeteilt, darunter Säulen, Ebenen und unregelmäßige Partikel.
Im Gegensatz zur manuellen Herstellung von Schneeflocken, bei der man ein Stück Papier faltet und wahllos Formen ausschneidet, in der Hoffnung, dass sie beim Entfalten eine kunstvolle Dekoration ergeben, bilden echte Schneeflocken ihre komplizierten Muster durch die Freisetzung von Wärme.
Während sie vom Himmel fallen und Wassermoleküle ansammeln, wachsen den kugelförmigen Eiskristallen Dendriten, die wie Äste an einem Baum aussehen. Eiskristalle sind von Natur aus kugelförmig, aber sie treiben winzige Nadeln nach außen, weil das die effizienteste Art ist, die Wärme zu verteilen.
„Wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig ist, sieht man meistens eine Fußform“, sagte Upmanyu. „
Er sagte, dass es sehr schwierig wäre, die unterschiedliche Form einer Schneeflocke während eines Schneesturms ohne die Hilfe eines Mikroskops oder einer Computer-Bildgebungssoftware zu sehen, die die Konturen von Eiskristallen anhand eines dreidimensionalen Bildes einer Schneeflocke verfolgen kann.
„Selbst in einer kontrollierten Umgebung könnte man nur zwei verschiedene Formen sehen“, sagte Upmanyu. „
Während man also wahrscheinlich nicht in der Lage sein wird, einen Säulenkristall von einem planaren Kristall mit bloßem Auge zu unterscheiden, kann man trotzdem Schneeflocken zu Schneebällen formen, die man seinen Freunden zuwerfen kann, während man eingeschneit ist.
Zur Verfügung gestellt von der Northeastern University