Płatki śniegu nie są tak wyjątkowe, jak myślisz

21 stycznia 2019

by Younghee Jang And Sophia Fox-Sowell , Northeastern University

Credit: Northeastern University

Delikatne płatki śniegu, które oglądasz spadające z okna, łopatą z chodnika i przeklinasz, gdy zamieniają się w kałuże błota pośniegowego, mają dość długą przygodę, zanim trafią na ziemię. Płatek śniegu zaczyna swoje opadanie na czubek Twojego nosa lub dach Twojego samochodu z wysokości tysięcy stóp nad Ziemią. Jego podróż rozpoczyna się, gdy lód tworzy się wokół drobiny pyłu i jest przenoszony przez wiatr przez chmury, gdzie jego kryształy rozkwitają w maleńkie lodowe gwiazdy.

A ponieważ nie waży prawie nic, dryfowanie w dół może zająć kryształkowi śniegu wiele godzin.

Mogłeś słyszeć, że żadne dwa płatki śniegu nie są podobne, i to prawda, ale nie różnią się one szczególnie od siebie na poziomie molekularnym, powiedział Moneesh Upmanyu, profesor inżynierii mechanicznej i przemysłowej w Northeastern.

Powiedział, że kształt płatka śniegu jest określany przez temperaturę i wilgotność powietrza, w którym się tworzy.

„Temperatura kontroluje, jak szybko cząsteczki wody dołączają do płatka śniegu”, powiedział. „Wilgotność kontroluje jak wiele cząsteczek wody nasycających powietrze jest dostępnych w trakcie jego wzrostu.”

Naukowcy zorganizowali struktury krystaliczne płatków śniegu w osiem ogólnych kategorii, w tym kolumny, płaszczyzny i nieregularne cząstki.

W przeciwieństwie do tego, jak robisz płatki śniegu ręcznie, składając kawałek papieru i dziko tnąc losowe kształty w nadziei na ozdobną dekorację po rozwinięciu go, prawdziwe płatki śniegu tworzą swoje skomplikowane wzory poprzez uwalnianie ciepła.

Jak spadają z nieba i gromadzą cząsteczki wody, kuliste kryształy lodu rosną dendryty, które wyglądają jak gałęzie na drzewie. Kryształy lodu naturalnie tworzą kule, ale kiełkują maleńkie igiełki na zewnątrz, ponieważ jest to najbardziej efektywny sposób rozpraszania ciepła.

„Jeśli jest niska wilgotność, będziesz głównie jak zobaczyć kształt stopy”, powiedział Upmanyu. „Ale jeśli jest niska temperatura, zobaczysz coś podobnego do graniastosłupa sześciokątnego.”

Powiedział, że byłoby bardzo trudno zobaczyć wyraźny kształt płatka śniegu podczas burzy śnieżnej bez pomocy mikroskopu lub komputerowego oprogramowania do obrazowania, które może śledzić kontury kryształów lodu za pomocą trójwymiarowego obrazu snowflake.

„Nawet w kontrolowanym środowisku, możesz być w stanie zobaczyć tylko dwie różne formy,” Upmanyu powiedział. „Ale w burzy śnieżnej, gdzie tak wiele się dzieje, zobaczysz tylko skupiska płatków śniegu zbitych razem.”

Więc podczas gdy prawdopodobnie nie będziesz w stanie odróżnić kryształu kolumnowego od kryształu planarnego gołym okiem, nadal możesz formować płatki śniegu w kule śnieżne, aby rzucać w swoich przyjaciół, podczas gdy jesteś zasypany śniegiem.

Dostarczone przez Northeastern University

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.