Οι χιονονιφάδες είναι ένα από τα πιο περίπλοκα κατορθώματα της φυσικής της φύσης, «σαν γράμματα από τον ουρανό, κάθε κρύσταλλος μια νότα που περιγράφει την ατμόσφαιρα καθώς πέφτει στο έδαφος», όπως γράφει σε δημοσίευμα η Washington Post.
Πέφτουν απαλά και αβίαστα, από τα αστέρια μέχρι το έδαφος και το τελικό αποτέλεσμα του σχήματός τους, εντυπωσιάζει. Ωστόσο, οι επιστήμονες έρχονται να απομυθοποιήσουν την πολυπλοκότητα της «κατασκευής» τους.
Παράγοντες όπως η θερμοκρασία, μπορούν να επηρεάσουν το σχήμα τους. Ορισμένοι έχουν ήδη παρατηρήσει, πως «ένας θερμαινόμενος κόσμος μπορεί να οδηγήσει σε δομικές αλλαγές, συμπεριλαμβανομένων νιφάδων που λιώνουν ταχύτερα, πέφτουν γρηγορότερα και έλκονται προς συγκεκριμένα σχήματα», συνεχίζει το άρθρο του πρακτορείου.
«Οι νιφάδες χιονιού είναι πολύ πιο ποικίλες και ενδιαφέρουσες από ό,τι είχαμε φανταστεί προηγουμένως», δήλωσε ο Tim Garrett, Φυσικός της ατμόσφαιρας στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα.
Πρόκειται για λεπτούς, επίπεδους, εξάπλευρους κρυστάλλους που μπορεί να έχουν απλά ή περίτεχνα σχέδια. Η πιο ευρέως αναγνωρισμένη πλακοειδής νιφάδα είναι ο αστρικός δενδρίτης, όρος που περιγράφει τα πολύπλοκα κλαδιά τα οποία αναπτύσσονται από τον κρύσταλλο. Τα «κλαδιά» αυτών των χιονονιφάδων είναι περίπλοκα επειδή τα παγωμένα σταγονίδια νερού μπορούν εύκολα να συσσωρευτούν πάνω τους.
Σχεδόν έναν αιώνα πριν, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι εμφανίζονται διάφορα σχήματα σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Τα σχήματα ποικίλλουν μεταξύ στηλών και πλακών καθώς οι θερμοκρασίες πέφτουν. Οι μεγαλύτεροι και πιο φωτογενείς αστρικοί δενδρίτες εμφανίζονται γύρω στους μείον 15 βαθμούς Κελσίου.
Η Επιστήμη των Σχημάτων των Χιονονιφάδων
Η δημιουργία όλων των χιονονιφάδων ξεκινά με σταγόνες νερού μέσα σε ένα σύννεφο. Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το μηδέν, μερικές από αυτές τις σταγόνες παγώνουν γύρω από σωματίδια σκόνης στον ουρανό, σχηματίζοντας εξαγωνικούς κρυστάλλους. Όλες οι χιονονιφάδες είναι εξάπλευρες, επειδή τα μόρια του νερού συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα εξαγωνικό πλέγμα.
Πώς Μεγαλώνουν οι Κρύσταλλοι
Ένας κρύσταλλος αρχίζει να μεγαλώνει, όταν απορροφά υδρατμούς από τον περιβάλλοντα αέρα. Άλλες υγρές σταγόνες εξατμίζονται, προσθέτοντας περισσότερους υδρατμούς, τους οποίους οι κρύσταλλοι μπορούν να «εκμεταλλευτούν» για να μεγαλώσουν. Όσο οι κρύσταλλοι μεγαλώνουν και βαραίνουν περισσότερο, αρχίζουν να πέφτουν.
Ο Ken Libbrecht, καθηγητής Φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) και σύμβουλος για τη δημιουργία χιονονιφάδων στην ταινία Frozen, εξηγεί, ότι η διαδικασία απαιτεί περίπου 100.000 σταγόνες για να σχηματιστεί μια καλοσχηματισμένη χιονονιφάδα. Αυτή η διαδικασία διαρκεί περίπου 30 με 45 λεπτά.
