Snöflingor är inte så unika som du tror
av Younghee Jang och Sophia Fox-Sowell , Northeastern University
De fina snöbyar som du ser falla från fönstret, skyfflar bort från trottoaren och förbannar när de förvandlas till slaskpölar, har ett ganska långt äventyr innan de når marken. En snöflinga börjar sin nedstigning till din nästipp eller din biltopp från tusentals meter över jorden. Resan börjar när isen bildas runt ett dammkorn och blåser med vinden genom molnen, där kristallerna sedan blommar upp till små isstjärnor.
Och eftersom den nästan inte väger någonting kan det ta flera timmar för en snökristall att driva nedåt.
Du kanske har hört att ingen snöflinga är den andra lik, och det är sant, men de skiljer sig inte särskilt mycket från varandra på molekylär nivå, säger Moneesh Upmanyu, professor i maskinteknik och industriteknik vid Northeastern.
Han säger att formen på en snöflinga bestäms av temperaturen och luftfuktigheten i luften där den bildas.
”Temperaturen kontrollerar hur snabbt vattenmolekyler fäster vid snöflingan”, säger han. ”Luftfuktigheten styr hur många vattenmolekyler som mättar luften och som är tillgängliga under dess tillväxt.”
Vetenskapsmännen har organiserat snöflingornas kristallstrukturer i åtta allmänna kategorier, däribland kolumner, plan och oregelbundna partiklar.
I motsats till hur man gör snöflingor för hand, genom att vika ett papper och vilt skära slumpmässiga former i hopp om att få en utsmyckad dekoration när man väl vecklar ut det, bildar riktiga snöflingor sina invecklade mönster genom att släppa ut värme.
När de sfäriska iskristallerna faller ner från himlen och ackumulerar vattenmolekyler växer de sfäriska iskristallerna fram dendriter, som ser ut som grenar på ett träd. Iskristaller bildar naturligt sfärer, men de sprider små nålar utåt eftersom det är det mest effektiva sättet att sprida värme.
”Om det är låg luftfuktighet kommer du oftast att se en fotform”, säger Upmanyu. ”Men om temperaturen är låg kommer du att se något som liknar ett sexkantigt prisma.”
Han sade att det skulle vara mycket svårt att se den distinkta formen på en snöflinga under en snöstorm utan hjälp av ett mikroskop eller datorprogramvara för bildframställning, som kan spåra iskristallernas konturer med hjälp av en tredimensionell bild av en snöflinga.
”Till och med i en kontrollerad miljö kan du kanske bara se två olika former”, sade Upmanyu. ”Men i en snöstorm, där det händer så mycket, kan du bara se kluster av snöflingor som klumpas ihop.”
Så även om du förmodligen inte kommer att kunna skilja en kolonnkristall från en plan kristall med blotta ögat kan du fortfarande forma snöflingor till snöbollar som du kan kasta på dina vänner när du är inbäddad i snö.
Tillhandahålls av Northeastern University