Действительно ли не существует двух одинаковых снежинок: что говорят ученые

Говорят, что не бывает двух одинаковых снежинок. Но если задуматься над этим глубже, можно ли утверждать наверняка? Правда заключается в том, что нельзя. Но на самом деле в природе редко можно встретить две одинаковых снежинки. И это происходит из-за того, что процесс их формирования очень зависит от окружающей среды, сообщает IFLScience.

Снежинками, по сути, могут быть любые «пятнышки», которые срываются с облаков. Но когда говорят, что нет двух одинаковых снежинок, имеют в виду именно кристаллы снега. Они формируются по определенной схеме в зависимости от температуры и являются результатом замерзания воды из газа (пара) прямо в твердое состояние (лед), не становясь сначала жидким, когда вода замерзает, образуя то, что называется «мокрым снегом».

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Погода на Рождество: синоптики рассказали, ждать ли морозов

Формирование самых больших снежных кристаллов может занять до 45 минут. За это время условия окружающей среды могут измениться, повлияв на их развитие. «Классическая» снежинка-звезда – это лишь одна из многих форм, которые могут принимать эти кристаллы.

Формы снежинок

Снежинка развивается поэтапно, постепенно увеличиваясь в диаметре по мере появления новых ветвей, а шестикратная симметрия, которую мы видим в снежных кристаллах, обусловлена тем, как молекулы воды расположены внутри решетки. Обычно отправной точкой является объемный шестиугольник, но это также может быть колонна или пластина. Обычно снежинки развиваются медленно и симметрично, но сохраняют небольшой размер.

Как рассказал профессор физики Калифорнийского технологического института доктор Кеннет Либбрехт, зачастую снежинки приобретают форму шестиугольника. Но так случается не всегда. Иногда они могут быть треугольными, а в редких случаях приобретают форму почти идеального равностороннего треугольника. И обычно такие снежинки образуют группы.

Чтобы понять, почему так происходит Либбрехт создал модель, которая объясняла, как разные температуры приводят к появлению разных форм кристаллов, что было загадкой, когда он впервые начал работу.

Треугольные снежинки группируются, потому что для их возникновения требуется очень узкий диапазон условий окружающей среды, а именно температура -14 градусов Цельсия и правильная влажность, что создает ровно столько нестабильности, сколько необходимо, чтобы привести к возникновению альтернативной формы кристалла. Модель Либбрехта указала ему на эти параметры, а затем он подтвердил их необходимость в лаборатории.

Модель основана на том факте, что структура поверхности льда зависит от температуры и может подвергаться предварительному плавлению, когда верхний слой тает, изменяя подвижность молекул. Хотя все падающие снежные кристаллы подвергаются предварительному таянию поверхности, они не проходят через это одновременно, поскольку температура и влажность по пути вниз меняются для них не одинаково.

Существуют ли две одинаковых снежинки

Как заявил Либбрехт, ответ на этот вопрос зависит от того, что понимается под «одинаковыми» и что подразумевается под «снежинками».

«В лаборатории мы создаем крошечные, крошечные снежинки диаметром с человеческий волос, и большинство из них представляют собой простые шестиугольники, и все они выглядят одинаково», - рассказал он.

Если такие крошечные кристаллы встретятся снаружи, они будут казаться похожими. А крупные кристаллы очень сложные и, вероятно, будут отличаться.  «Вы можете прикинуть, сколько существует различных способов изготовления снежинки, и это просто астрономически большое количество», - добавил Либбрехт.

Очень маловероятно, что в естественной среде две снежинки упадут одинаково, столкнутся с одинаковыми условиями в одно и то же время и приобретут одинаковую структуру. А вот в лаборатории это возможно.