Cada floco de neve é ​​realmente único?

Da próxima vez que você pegar um com a língua , você pode parar para considerar a longa e árdua situação do floco de neve. Esses cristais delicados e intrincados viajaram muitos quilômetros antes de caírem no chão ao lado de seus trilhões de primos. E embora eles voem em multidões, a palavra na rua escorregadia de neve é ​​que não há dois desses pequenos flocos iguais. Cada floco de neve pode realmente ser diferente?

A resposta curta é sim, cada floco de neve é ​​realmente diferente um do outro . Você pode encontrar alguns que são extremamente semelhantes (particularmente no início do desenvolvimento de um floco), mas os flocos de neve totalmente formados são de fato estruturalmente diferentes, mesmo que apenas por graus ínfimos.

Entender por que os flocos de neve assumem formas únicas significa entender como eles são formados em primeiro lugar. Tudo começa na superfície da Terra, à medida que a água evapora dos oceanos , rios e lagos e sobe para a atmosfera na forma de vapor de água gasoso, que às vezes vemos como nuvens .

No verão, essas nuvens vagam pelos céus, proporcionando sombra e quebrando o horizonte azul. Mas no inverno, as coisas mudam. O ar frio força as moléculas de vapor de água em pequenas gotículas líquidas que se condensam em qualquer material particulado próximo, como pólen ou poeira. Esses minúsculos cristais de gelo são as versões bebês do que logo se tornam flocos de neve adultos.

Os cristais flutuam pelo céu e colidem com moléculas de vapor de água. À medida que o vapor entra em contato com os cristais, o vapor de água salta direto de seu estado como um gás direto para um cristal sólido, adicionando ao núcleo original do floco de neve. Esse processo acontece repetidamente, transformando o floco de neve de um cristal quase imperceptível em um floco maior que, dadas as condições certas, cai no chão.

Sabendo de tudo isso, ainda pode ser difícil acreditar que em um céu cheio de flocos de neve não há dois iguais. A seguir, você verá como o processo de fabricação de flocos praticamente garante que esses pequenos cristais sejam todos únicos, mesmo quando caem aos bilhões.

À medida que os primeiros cristais de gelo se juntam em um grupo de flocos de neve incipientes, os novos flocos geralmente parecem surpreendentemente semelhantes. Isso se deve em grande parte ao fato de que os cristais de gelo normalmente assumem uma forma de treliça hexagonal (seis lados) por causa da maneira como os átomos de hidrogênio se ligam ao oxigênio para produzir água.

Certas bordas dos cristais de gelo são irregulares. Essas áreas irregulares e irregulares atraem mais moléculas de água do que as partes mais lisas e uniformes do hexágono. Cada pequeno braço brota mais do mesmo, crescendo em um intrincado e uniforme floco de neve .

Se o desenvolvimento de flocos de neve parasse nos primeiros momentos do nascimento, acabaríamos com muito mais flocos que parecem suspeitosamente parecidos. Mas os flocos de neve continuam juntando mais e mais cristais, agrupando-se uns sobre os outros em padrões distintos.

Enquanto esses aglomerados de cristais continuam sua festa de flocos de neve, outros convidados visitam a festa de fabricação de flocos. Eles vêm na forma de fatores ambientais, principalmente umidade e temperatura. Ambos desempenham um papel importante no fato de o floco de neve ficar cada vez maior ou fracassar.

Você pode imaginar como a temperatura é crítica para a formação e estrutura do cristal de gelo. Entre temperaturas de 27 e 32 graus Fahrenheit (-2,8 e 0 graus Celsius), os cristais assumem uma aparência de placa ou prisma . Estes são flocos de neve prototípicos de seis braços que carecem de muito interesse visual.

Abaixe a temperatura alguns graus e você verá estruturas semelhantes a agulhas. Colunas ocas se desenvolvem em temperaturas ainda mais baixas. E quando estiver muito frio, você verá estrelas brotando braços semelhantes a samambaias.

A umidade mais baixa tende a resultar em flocos mais achatados. Maior umidade significa maior desenvolvimento de cristais nas bordas e nos cantos. Adicione um pouco de umidade extra a essas temperaturas realmente frias e, de repente, os flocos de neve podem se tornar hipnotizantes. Eles contêm uma infinidade de placas, agulhas e espaços que se cruzam, obras-primas minúsculas caindo dos céus.

As condições físicas e climáticas determinam a forma e o tamanho do floco de neve. A matemática determina que esses flocos são únicos.

Considere que cada floco de neve é ​​composto por um grande número de moléculas de água . Segundo uma estimativa, um floco pode ter até quintilhões de moléculas [fonte: Palmer ]. Como cada pequeno ramo de um floco de neve pode gerar muitos outros, existem dezenas e dezenas de maneiras de vários recursos cristalinos se unirem. Existem tantos arranjos possíveis que alguns cientistas dizem que há duas vezes mais combinações de cristais possíveis do que átomos em todo o universo [fonte: Zentile ].

Esses tipos de números são tão grandes que não podemos compreendê-los. Mas se a matemática for válida, esses números significam que é muito improvável que dois flocos de neve tenham sido – ou sejam – exatamente iguais.

Além disso, existem todos os tipos de outros fatores em jogo na formação do floco de neve em qualquer instância. Mesmo a menor flutuação de temperatura e umidade altera a construção do cristal. Minúsculas impurezas, como partículas de poeira, também alteram os cristais. Os ângulos em que as moléculas de água colidem com os cristais existentes também são importantes.

Na atmosfera rodopiante milhas acima da superfície da Terra, todas essas variáveis ​​mudam incessantemente. As condições que se mantêm em um pequeno espaço são apenas um pouquinho diferentes daquelas polegadas em qualquer direção, e tudo isso transforma os cristais e seus flocos de neve subsequentes de maneiras infinitas.

Os flocos de neve colidem uns com os outros enquanto se aproximam e voam pelo ar. Onde seus galhos se quebram, novos se formam, aumentando a singularidade de cada pequeno floco translúcido.

Então, os flocos de neve realmente são quase ilimitados em sua especialidade. Eles são pequenos e efêmeros testemunhos da estranha e constante mudança no mundo e no universo ao nosso redor.

Publicado originalmente: 25 de dezembro de 2014

Nota do autor: Cada floco de neve é ​​realmente único?

Enquanto pesquisava este artigo, fiquei surpreso ao ler que os maiores flocos de neve da história tinham aproximadamente 15 polegadas de largura. Claro, não há evidências concretas de que esses enormes flocos existiram. Mas os cientistas dizem que enormes flocos de neve de cerca de 6 polegadas caem rotineiramente por todo o nosso planeta, então parece razoável que, com as condições certas, eles possam ficar ainda maiores. Se eu tiver a sorte de ver flocos de neve quase tão grandes quanto bolas de basquete, não sei se ficaria animado ou apavorado... mas com certeza seria uma experiência inesquecível.

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