Ist jede Schneeflocke wirklich einzigartig?

Wenn Sie das nächste Mal eine mit Ihrer Zunge fangen , halten Sie vielleicht inne, um über die lange und beschwerliche Notlage der Schneeflocke nachzudenken. Diese zarten und komplizierten Kristalle haben viele Meilen zurückgelegt, bevor sie neben ihren Billionen von Cousins ​​zu Boden stürzen. Und obwohl sie in Massen fliegen, heißt es auf der schneebedeckten Straße, dass keine zwei dieser kleinen Flocken gleich sind. Kann wirklich jede Schneeflocke anders sein?

Die kurze Antwort lautet: Ja, jede Schneeflocke ist wirklich anders . Möglicherweise finden Sie einige, die sich außerordentlich ähnlich sind (insbesondere zu Beginn der Entwicklung einer Flocke), aber vollständig geformte Schneeflocken unterscheiden sich tatsächlich strukturell, wenn auch nur in winzigen Graden.

Zu verstehen, warum Schneeflocken einzigartige Formen annehmen, bedeutet zuallererst zu verstehen, wie sie überhaupt entstehen. Alles beginnt an der Erdoberfläche, wenn Wasser aus Ozeanen , Flüssen und Seen verdunstet und in Form von gasförmigem Wasserdampf, den wir manchmal als Wolken sehen, in die Atmosphäre aufsteigt .

Im Sommer ziehen diese Wolken um den Himmel, spenden Schatten und unterbrechen den blauen Horizont. Aber im Winter ändern sich die Dinge. Kalte Luft zwingt Wasserdampfmoleküle in kleine Flüssigkeitströpfchen, die auf nahegelegenen Partikeln wie Pollen oder Staub kondensieren. Diese winzigen Eiskristalle sind die Babyversionen dessen, was bald zu ausgewachsenen Schneeflocken wird.

Die Kristalle schweben durch den Himmel und kollidieren mit Wasserdampfmolekülen. Wenn Dampf mit den Kristallen in Kontakt kommt, springt der Wasserdampf direkt von seinem Zustand als Gas direkt zu einem festen Kristall und fügt dem ursprünglichen Kern der Schneeflocke hinzu. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder und baut die Schneeflocke aus einem fast unmerklichen Kristall in eine größere Flocke, die unter den richtigen Bedingungen zu Boden fällt.

Wenn man all dies weiß, mag es immer noch schwer zu glauben sein, dass in einem Himmel voller Schneeflocken keine zwei gleich sind. Als nächstes werden Sie sehen, wie der Flockenherstellungsprozess praktisch dafür sorgt, dass diese kleinen Kristalle alle einzigartig sind, selbst wenn sie zu Milliarden fallen.

Wenn sich die allerersten Eiskristalle in einer Gruppe von jungen Schneeflocken zusammenfinden, sehen die neuen Flocken oft auffallend ähnlich aus. Das liegt zum großen Teil an der Tatsache, dass Eiskristalle typischerweise eine hexagonale (sechsseitige) Gitterform annehmen, weil sich Wasserstoffatome mit Sauerstoff verbinden, um Wasser zu bilden.

Bestimmte Kanten der Eiskristalle sind gezackt. Diese zerklüfteten, unebenen Bereiche ziehen mehr Wassermoleküle an als die glatteren und gleichmäßigeren Teile des Sechsecks. Jeder kleine Arm sprießt mehr vom Gleichen und wächst zu einer komplizierten und einheitlichen Schneeflocke heran .

Wenn die Schneeflockenentwicklung in den ersten Momenten der Geburt aufhört, würden wir am Ende viel mehr Flocken haben, die verdächtig ähnlich aussehen. Aber Schneeflocken sammeln immer mehr Kristalle und sammeln sich in unterschiedlichen Mustern übereinander.

Während diese Kristallcluster ihr Schneeflockenfest fortsetzen, besuchen andere Gäste die Flockenherstellungsparty. Sie kommen in Form von Umweltfaktoren, insbesondere Feuchtigkeit und Temperatur. Beide spielen eine große Rolle dabei, ob die Schneeflocke immer größer wird oder verpufft.

Sie können sich vorstellen, wie entscheidend die Temperatur für die Bildung und Struktur von Eiskristallen ist. Zwischen Temperaturen von 27 und 32 Grad Fahrenheit (-2,8 und 0 Grad Celsius) nehmen Kristalle ein plattenartiges oder prismatisches Aussehen an . Dies sind prototypische sechsarmige Schneeflocken, denen es an visuellem Interesse mangelt.

Senken Sie die Temperatur um ein paar Grad und Sie sehen nadelartige Strukturen. Bei noch niedrigeren Temperaturen bilden sich Hohlsäulen. Und wenn es wahnsinnig kalt ist, werden Sie Sterne sehen, denen farnähnliche Arme sprießen.

Niedrigere Feuchtigkeit führt tendenziell zu flacheren Flocken. Höhere Luftfeuchtigkeit bedeutet mehr Kristallbildung an Kanten und Ecken. Fügen Sie bei diesen wirklich kalten Temperaturen etwas zusätzliche Feuchtigkeit hinzu und plötzlich können Schneeflocken faszinierend schön werden. Sie enthalten eine Vielzahl sich kreuzender Platten und Nadeln und Zwischenräume, winzige Meisterwerke, die vom Himmel fallen.

Physik und Wetterbedingungen bestimmen die Form und Größe der Schneeflocke. Math bestimmt, dass diese Flocken einzigartig sind.

Bedenken Sie, dass jede Schneeflocke aus einer riesigen Anzahl von Wassermolekülen besteht . Nach einer Schätzung kann eine Flocke bis zu einer Trillion Moleküle enthalten [Quelle: Palmer ]. Da jeder kleine Zweig einer Schneeflocke viele andere hervorbringen kann, gibt es Dutzende und Aberdutzende Möglichkeiten, wie sich verschiedene kristalline Merkmale verbinden können. Es gibt so viele mögliche Anordnungen, dass einige Wissenschaftler sagen, dass es doppelt so viele mögliche Kristallkombinationen gibt, wie es Atome im gesamten Universum gibt [Quelle: Zentile ].

Solche Zahlen sind so groß, dass wir sie nicht einmal wirklich begreifen können. Aber wenn die Mathematik zutrifft, bedeuten diese Zahlen, dass es schrecklich unwahrscheinlich ist, dass zwei Schneeflocken jemals genau gleich waren – oder jemals sein werden.

Darüber hinaus spielen in jedem gegebenen Fall alle möglichen anderen Faktoren bei der Schneeflockenbildung eine Rolle. Selbst die kleinste Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankung verändert die Kristallkonstruktion. Auch kleinste Verunreinigungen wie Staubkörner verändern die Kristalle. Auch die Winkel, in denen Wassermoleküle mit vorhandenen Kristallen kollidieren, sind von Bedeutung.

In der wirbelnden Atmosphäre , die meilenweit über der Erdoberfläche liegt, ändern sich all diese Variablen unaufhörlich. Bedingungen, die in einem kleinen Raum herrschen, sind nur ein kleines bisschen anders als diese Zentimeter in jede Richtung, und all das verwandelt Kristalle und ihre nachfolgenden Schneeflocken auf unendliche Weise.

Schneeflocken prallen aufeinander, während sie durch die Luft sausen und sausen. Wo ihre Zweige zerbrechen, bilden sich neue, was zur Einzigartigkeit jeder durchscheinenden kleinen Flocke beiträgt.

Schneeflocken sind also wirklich nahezu unbegrenzt in ihrer Besonderheit. Sie sind winzige und vergängliche Zeugnisse der seltsamen und ständigen Veränderung in der Welt und im Universum um uns herum.

Ursprünglich veröffentlicht: 25. Dezember 2014

Anmerkung des Autors: Ist eigentlich jede Schneeflocke einzigartig?

Als ich diesen Artikel recherchierte, war ich erstaunt zu lesen, dass die größten Schneeflocken in der Geschichte ungefähr 15 Zoll breit waren. Natürlich gibt es keine konkreten Beweise dafür, dass diese riesigen Flocken existierten. Aber Wissenschaftler sagen, dass riesige Schneeflocken von etwa 6 Zoll routinemäßig über unseren ganzen Planeten fallen, so dass es vernünftig erscheint, dass sie unter den richtigen Bedingungen noch größer werden könnten. Wenn ich jemals das Glück hätte, Schneeflocken zu sehen, die fast so groß wie Basketbälle sind, weiß ich nicht, ob ich aufgeregt oder erschrocken wäre ... aber es wäre definitiv ein unvergessliches Erlebnis.

Ähnliche Beiträge