Γιατί οι νιφάδες χιονιού έχουν τόσο συναρπαστικά σχήματα;

Όταν οι σταγόνες νερού στα σύννεφα παγώνουν, σχηματίζουν κρυστάλλους πάγου. Το σχήμα του κρυστάλλου πάγου καθορίζεται από τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα γύρω του. Οι νιφάδες χιονιού έχουν συνήθως έξι πλευρές, γιατί αυτό είναι το σχήμα των κρυστάλλων πάγου. Το περιβάλλον όπου αναπτύσσεται μια νιφάδα χιονιού επηρεάζει επίσης το σχήμα της.

Η απλή αναφορά σε νιφάδες χιονιού προκαλεί μια ασαφή ζεστή αίσθηση των διακοπών, κουβέρτες και υπέροχες εκτάσεις καθαρού λευκού χιονιού. Τι θα μπορούσε να είναι καλύτερο από το να νιώσετε την αίσθηση των απαλών νιφάδων χιονιού που πέφτουν στο δέρμα σας μια ευχάριστη, ζωηρή μέρα. Σίγουρα έχετε παίξει με νιφάδες χιονιού πολλές φορές στη ζωή σας, αλλά έχετε σταματήσει ποτέ να αναρωτιέστε γιατί έχουν αυτά τα εκπληκτικά, περίπλοκα σχήματα;

Νιφάδες χιονιού

Μια νιφάδα χιονιού είναι ένας κρύσταλλος πάγου, ή μια συσσώρευση κρυστάλλων πάγου, που πέφτουν στη Γη από την ατμόσφαιρα. Αυτές οι νιφάδες ξεκινούν το ταξίδι τους ως κρύσταλλοι χιονιού και στη συνέχεια αναπτύσσονται σταδιακά καθώς τα υπερψυγμένα μικροσκοπικά σταγονίδια σύννεφων παγώνουν. Παρά το γεγονός ότι είναι κατασκευασμένες από πάγο, οι νιφάδες χιονιού εμφανίζονται γενικά λευκές (λόγω της ανάκλασης ολόκληρου του φάσματος του φωτός από τις μικρές όψεις των κρυστάλλων).

Σχήμα

Τύποι νιφάδων χιονιού

Οι νιφάδες χιονιού έρχονται σε μια φαινομενικά ατελείωτη ποικιλία σχημάτων και μεγεθών. Μερικά είναι απλά και έχουν εξαγωνικό σχήμα, άλλα όμως είναι πολύ πιο περίπλοκα στο σχήμα τους. Υπάρχουν νιφάδες χιονιού που έχουν περίπλοκα μοτίβα και σχέδια, γι' αυτό φαίνονται τόσο φανταστικές, ιδιαίτερα στο μικροσκόπιο. Λόγω της έκθεσής τους σε διαφορετικές ατμοσφαιρικές συνθήκες, σχεδόν όλες οι νιφάδες χιονιού είναι μοναδικές.

Παράγοντες που καθορίζουν το σχήμα μιας νιφάδας χιονιού

Πώς αλλάζει το σχήμα των νιφάδων χιονιού (Πηγή εικόνας:http://snowcrystals.com/)

Δύο παράγοντες παίζουν καθοριστικό ρόλο στον καθορισμό του σχήματος μιας νιφάδας χιονιού:η θερμοκρασία και η υγρασία.

Ο Κένεθ Λίμπρεχτ, καθηγητής Φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, έκανε ορισμένες εκτενείς παρατηρήσεις σχετικά με τα σχήματα των νιφάδων χιονιού σε διαφορετικές ατμοσφαιρικές συνθήκες. Παρατήρησε ότι οι νιφάδες χιονιού που σχηματίζονται κάτω από τους -22 βαθμούς Κελσίου (-7,6 βαθμούς Φαρενάιτ) έχουν σχετικά απλούστερα σχήματα από εκείνα που σχηματίζονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Ο άλλος κρίσιμος παράγοντας είναι η υγρασία. Έχει φανεί ότι τα πιο περίπλοκα σχέδια στις νιφάδες χιονιού σχηματίζονται όταν υπάρχει άφθονη υγρασία στον αέρα. Αντίθετα, όμως, ο ξηρότερος αέρας έχει ως αποτέλεσμα νιφάδες χιονιού με πιο απλά σχέδια.

Γιατί οι νιφάδες χιονιού έχουν συγκεκριμένο σχήμα;

Οι νιφάδες χιονιού έχουν συνήθως εξαγωνικό σχήμα. σχηματίζονται δηλαδή με βάση την εξαπλή ακτινική συμμετρία. Ο λόγος για αυτό μπορεί να υποτεθεί ότι είναι από το γεγονός ότι η κρυσταλλική δομή του πάγου είναι επίσης εξαπλάσια. Οι έξι βραχίονες μιας νιφάδας χιονιού μεγαλώνουν ανεξάρτητα από την ανάπτυξη των άλλων βραχιόνων, και αυτός είναι ο λόγος που μια νιφάδα χιονιού δεν είναι ποτέ απολύτως συμμετρική. Το περιβάλλον όπου αναπτύσσεται μια νιφάδα χιονιού υφίσταται επίσης συνεχείς αλλαγές στη θερμοκρασία και την υγρασία της. Επιπλέον, τα σύννεφα από τα οποία περνά μια νιφάδα χιονιού δεν έχουν ομοιόμορφη θερμοκρασία και περιεκτικότητα σε νερό. Αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο τα μόρια του νερού (που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα) συνδέονται με τη νιφάδα χιονιού.

Δημοτικότητα του συμβόλου

Πηγή εικόνας:http://lin1130.deviantart.com/art/FROZEN-fan-poster-385563962

Λόγω του εξαίσιου σχεδιασμού τους, οι νιφάδες χιονιού είναι εξαιρετικά δημοφιλείς σε διάφορους τομείς. Για παράδειγμα, το σύμβολο μιας νιφάδας χιονιού είναι συχνά η εποχιακή εικόνα που χρησιμοποιείται την εποχή των Χριστουγέννων. Η κατασκευή νιφάδων χιονιού από διπλωμένο χαρτί είναι επίσης μια πολύ αγαπημένη δραστηριότητα μεταξύ των παιδιών. Αυτό το σύμβολο χρησιμοποιείται γενικά για να αναπαραστήσει τον χειμώνα, γι' αυτό χρησιμοποιήθηκε ευρέως στο Frozen , μια ταινία κινουμένων σχεδίων που κυκλοφόρησε το 2013, η οποία απεικόνιζε μια πριγκίπισσα που έχει τη δύναμη να δημιουργεί και να πλάθει πάγο.

Η φύση όχι μόνο μας παρέχει άφθονους πόρους, αλλά και μερικά εξαιρετικά όμορφα αντικείμενα, όπως νιφάδες χιονιού, που γίνονται εξαιρετική πηγή έμπνευσης για άτομα με προδιάθεση για τις δημιουργικές τέχνες. Εκτός από αυτούς τους ανθρώπους, ωστόσο, οι νιφάδες χιονιού προκαλούν δέος και θαύμα σε αμέτρητα εκατομμύρια σε όλο τον κόσμο!