Як формуються сніжинки?
Сніжинки зароджуються в хмарах, де на найдрібніших частинках пилу при мінусовій температурі утворюються кристалики льоду. Потім на цих кристалах наростають нові, і так далі. Структура молекули води обумовлює шестикутну форму кристала, між його променями можливі кути лише 60 ° і 120 °. Оскільки в кожен момент часу умови, в яких росте сніжинка, хоч мінімально, але різняться, то кожен кристал має унікальну форму. При цьому всі промені однієї сніжинки дуже схожі, так як кристалізуються одночасно в дуже схожих умовах.
Структура сніжинки під електронним мікроскопом (відео)
Обучающий мультфильм - Почему все снежинки разные?
Дослідження законів природи Гастоном Тіссандьєю. Небесна лабораторія. XIX ст.
Сніжинки зароджуються в хмарі з маленької порошинки, навколо якої при мінусових температурах утворюються кристалики льоду. Ці кристалики мають шестикутну форму. Саме тому сніжинки в решті-решт в більшості своїй мають вигляд шестикутної зірки.
Британські вчені встановили, що останнім часом побільшало тригранних сніжинок. Нерідко можна натрапити й на сніжинку із дванадцятьма променями, хоча класичною вважається шестигранна...
Феномен трикутних сніжинок
Японці проводили дослідження з тією самою краплиною води. Спочатку її
заморожували до утворення сніжинки, потім розморожували та знову
заморожували — і сніжинки були зовсім різними. Краплина може
закристалізуватися як завгодно, і сказати наперед, яка сніжинка
утвориться з тої чи тої краплини, неможливо.
Після того як навколо порошинки сконцентрувалися перші кристали льоду, починається стадія зростання в довжину, в ширину, у висоту. Температурні умови, умови вологості впливають на темп і на якість зростання. Якщо погода суха і холодна, то сніжинка росте у висоту. І в цьому випадку народжується сніговий стовпчик, а не звична нам шестипроменева лапата зірка. Якщо зростання відбувається в довжину і ширину, то кристалики ростуть у напрямку променів шестикутної зірки.
Під час снігопаду в 1987 році в Форт-Де-не-(Монтана, США) була знайдена сніжинка-світова рекордсменка, діаметром 38 см.Звичайно ж сніжинки мають близько 5 мм в діаметрі при масі 0,004 г.
© Max Sudakov | Shutterstock.com
Складно передбачити в якому напрямку в даний момент зростає кристал, адже умови вологості і температури завжди різняться, хоча б мінімально. Тобто одна сніжинка в даний момент зростає в ширину, а інша, сусідня з нею, - у висоту. Але при цьому завжди працює одне правило зростання: кристалики льоду, які мають шестикутну форму, розростаючись завжди приєднуються до сусідніх кристалів гранями, а не кутами. Тому промені у сніжинки ростуть в шість сторін, а від кожного променя може відходити гілочка під кутом 60 або 120 градусів.
З огляду на те, що погодні умови різняться, характер росту буде відображати зовнішній вигляд самої сніжинки. Тому кожна сніжинка індивідуальна і неповторна.
Знятий на відео процес утворення сніжинок
Широко відомий той факт, що на світі не існує двох однакових сніжинок, незважаючи на те, що сніжинки падають на поверхню Землі вже протягом мільярдів років. Однак для кращого пояснення цього дивного явища вчені досі проводять всі нові дослідження.
Згідно новому даними, зовнішня форма сніжинок може в рідкісних випадках збігатися, але саме атомна структура кожної сніжинки залишається неповторною, пояснює американський біолог і власник науково-популярного порталу It's OK to be smart Джо Хенсон у своєму новому репортажі. Статистичну вірогідність появи двох абсолютно однакових сніжинок наближають до нуля атоми так званого важкого водню, або дейтерію.
Сніжинки формуються за законами найпростіших фізичних взаємодій елементарних частинок. Все починається з того, що шість молекул води при пониженні зовнішньої температури уповільнюють рух і утворюють кристал. Таким чином, спочатку сніжинки являють собою крихітні шестикутники, сукупність яких ще називають «алмазної пилом». Потім з шестикутника «витягуються» «руки» сніжинки в міру того, як на них осідають молекули води. Волога і тепла погода може породити нескінченну кількість форм сніжинок, однак в окремих випадках послідовність осідання молекул води може співпасти і зовнішня форма двох сніжинок буде ідентична. Однак і в цих сніжинок деякі молекули води будуть відрізнятися.
Справа в тому, що приблизно одна з трьох тисяч молекул води на планеті включає в себе не звичайні атоми водню, а його ізотопи - дейтерій або важкий водень. Ядро звичайного водню включає тільки один протон, а ядро дейтерію - протон і нейтрон. Сніжинку утворюють приблизно 1018 молекул води, тому ймовірність появи двох сніжинок, в яких розташування атомів дейтерію буде однаковим, навіть при ідентичному розташуванні молекул води, наближається до нуля.
Штучний сніг. Як створюють сніг люди?
Немає коментарів:
Дописати коментар