Зашеметяващото разнообразие на снежинки поражда идеята, че всяка една е уникална. Въпреки че „няма две люспи еднакви“ може да е привлекателна метафора, това не е напълно вярно. И все пак това не ни пречи да надникнем в сложните кристални структури, хванати на ръкавиците ни. Това също не спира изследователите да старателно описват всеки тип кристал, който може да се образува.
Благодарение на работата си преподавателят по химия Анди Брунинг, който поддържа блога за графика и химия Compound Interest, създаде завладяваща графика, която показва 39 вида твърди валежи, включително 35, които са снежни кристали или люспи. Останалите форми на валежи, изобразени включват мокрица, лед, градушка и замръзнала частица от хидрометеор.
Сложна лихва (CC BY 4.0) Брунинг пише:
Може би се чудите какво общо имат формите на снежинките с химията. Всъщност изследването на кристалните структури на твърдите вещества има своя дисциплина - кристалография, която ни позволява да определим подредбата на атомите в тези твърди частици. Кристалографията работи чрез преминаване на рентгенови лъчи през пробата, които след това се дифрактират, докато преминават през съдържащите се в нея атоми. Анализът на дифракционния модел позволява да се установи структурата на твърдото вещество; тази техника е използвана от Розалинд Франклин за снимка на двойната спирална подредба на ДНК преди потвърждението на Уотсън и Крик за нейната структура.
Предишните усилия дойдоха с няколко различни числа за общите категории на твърдите валежи. Новата графика е базирана на работа на изследователи със седалище в Япония. 39-те категории могат да бъдат допълнително разделени на 121 подтипа, съобщава Сузана Лок за Vox. И всички те могат да бъдат групирани в осем по-широки групи:
- Колони кристали
- Плоски кристали
- Комбинация от колони и равнинни кристали
- Агрегация на снежни кристали
- Оградени кристали за сняг
- Зародиши на ледени кристали
- Неравномерни снежни частици
- Други твърди валежи.
Кенет Либбрехт, физик от Калтех, пише за образуването на снежни кристали на своя уебсайт:
Историята започва в облак, когато една минутна облачна капчица първо замръзва в мъничка частица лед. Когато водната пара започва да се кондензира на повърхността й, ледената частица бързо развива фасети, като по този начин се превръща в малка шестоъгълна призма. За известно време тя запазва тази проста фасетирана форма, докато расте.
Когато кристалът стане по-голям обаче, клоните започват да поникват от шестте ъгъла на шестоъгълника (това е третият етап в диаграмата вдясно). Тъй като атмосферните условия (напр. Температура и влажност) са почти постоянни в малкия кристал, шестте изпъкнали рамена растат с приблизително една и съща скорост.
Докато расте, кристалът се издува до и отново в облаците, така че температурата, която вижда, се променя произволно с времето.
Тези температурни промени превръщат ръцете в различни форми и ни дават разнообразните снежинки и кристали, които виждаме. Тъй като всички оръжия търпят едни и същи колебания, те могат да растат симетрично. В действителност повечето снежни кристали са нередовни, пише той.
Защо да прекарваме цялото това време в класифициране на снежинки? Както обяснява Либбрехт, това наистина е изследването на това как се образуват кристали. И това знание може да се приложи за направата на кристали за множество други приложения - силицийът и други полупроводници в компютрите и електрониката са например изградени от кристали.
Плюс това са зашеметяващи.
