FOTO VIDEO Ştiinţa din spatele fulgilor de nea. Cum se formează şi care sunt factorii care îi modelează

Dacă aţi privit vreodată un fulg de zăpadă printr-o lupă, aţi observat cu siguranţă complexitatea incredibilă a acestor structuri. V-aţi întrebat vreodată cum iau ele naştere?

Jurnaliştii pbs.org au stat de vorbă cu doi experţi, pentru a înţelege mai bine ştiinţa din spatele fulgilor de nea.

În primul rând, experţii preferă termenul de „cristale de gheaţă“, în defavoarea uzualului „fulg de zăpadă“.

„Un cristal de zăpadă este format, după cum ne dăm seama din nume, dintr-un singur cristal de gheaţă. Un fulg de zăpadă este un termen mai general; poate însemna un cristal individual, câteva cristale alipite sau o aglomerare de cristale care formează  «bilele pufoase» care plutesc din nori“, explică Kenneth Libbrecht, profesor de fizică de la California Institute of Technology.

Cristalele de zăpadă se formează din vapori de apă care se transformă în gheaţă în interiorul norilor. În centrul lor se află o particulă de foarte mici dimensiuni – de cele mai multe ori un fir de praf – în jurul căreia se dezvoltă ramificaţii complexe.

„Aceste nuclee pot fi observate în toţi fulgii de nea, dar nu cu ochiul liber sau cu un microscop obişnuit, ci cu un microscop electronic“, mai explică el.

De ce au fulgii şase laturi sau braţe? Moleculele de apă sunt formate din doi atomi de hidrogen şi unul de oxigen. „Atomii şi moleculele se pot combina în diferite moduri şi, în cazul apei, se combină în structuri hexagonale. Aceste structuri sunt responsabile pentru simetria fulgilor de nea“, spune Libbrecht.

Temperatura şi umiditatea sunt factori cheie în formarea structurilor. Dacă umiditatea este scăzută, fulgii sunt blocuri hexagonale simple, însă dacă umiditatea este mai mare, cristalele capătă ramificaţii complexe. 

Foto

„Forma finală a unui fulg de nea este o lecţie de istorie privind originea lui. Marginea exterioară a cristalului s-a format ultima şi, pe măsură ce mergi spre centru, îţi poţi da seama de condiţiile în care s-a dezvoltat“, explică John Hallet, director al Laboratorului pentru Fizica Gheţii de la Desert Research Institute, din Reno, Nevada.

Steluţele şi scuturile se formează la -2 şi -15 grade celsius, coloanele şi acele apar pe la -5 grade celsius, iar combinaţia de scuturi şi coloane apare la -30 de grade celsius. Aşadar, şi temperatura joacă un rol important în aspectul fulgilor de zăpadă.

Totuşi, mai există câteva întrebări fără răspuns. „Rămâne un mister de ce fulgii trec de la scuturi la coloane, apoi la scuturi şi iar la coloane atunci când temperatura scade. Este un lucru pe care încerc să îl înţeleg. Eu un mister de aproximativ 75 de ani“, spune Libbrecht.

Şi, cu toate că par simetrice, braţele fulgilor de nea nu sunt identice. „Dacă te uiţi cu atenţie, observi mici diferenţe. Atmosfera este un loc plin de turbulenţe, iar cristalele oscilează când sunt împrăştiate de vânt. Colţurile lor sunt expuse unor medii uşor diferite“ , mai spune el.

Totuşi, este adevărat că fiecare fulg de nea este unic? „E ca şi cum ai amesteca un pachet de cărţi şi să obţii aceeaşi combinaţie de două ori. Ai putea să amesteci în fiecare secundă din viaţa întregului Univers şi nu ai obţine niciodată acelaşi rezultat“, a conchis fizicianul. 

Haide să discutăm pe Facebook la „Tech Adevărul“