Det fantastiske mangfoldet av snøflak gir opphav til ideen om at hver eneste en er unik. Selv om "ingen to flak like" kan være en attraktiv metafor, er det ikke helt sant. Likevel hindrer det oss ikke i å kikke på de intrikate krystallstrukturene som er fanget på vottene våre. Det hindrer heller ikke forskere fra å omhyggelig katalogisere hver eneste type krystall som kan dannes.
Takket være deres arbeid har kjemilæreren Andy Brunning, som holder grafikken og kjemibloggen Compound Interest, laget en fascinerende grafikk som viser 39 typer solid nedbør, inkludert 35 som er snøkrystaller eller flak. De andre bildene av nedbør som er inkludert inkluderer sludd, is, en haglstein og en frossen hydrometeorpartikkel.
Sammensatt interesse (CC BY 4.0) Brunning skriver:
Du lurer kanskje på hva formene til snøflak har med kjemi å gjøre. Faktisk har studiet av krystallstrukturer av faste stoffer en egen disiplin, krystallografi, som lar oss bestemme arrangementet av atomer i disse faste stoffene. Krystallografi virker ved å føre røntgenstråler gjennom prøven, som deretter diffraheres når de passerer gjennom atomer som er inneholdt der. Analyse av diffraksjonsmønsteret gjør det mulig å forstå strukturen til det faste stoffet; denne teknikken ble brukt av Rosalind Franklin for å fotografere dobbelt helix-arrangementet av DNA før Watson & Cricks bekreftelse av strukturen.
Tidligere innsats har kommet med noen få forskjellige tall for de totale kategoriene med solid nedbør. Den nye grafikken er basert på arbeid fra forskere med base i Japan. De 39 kategoriene kan videre deles inn i 121 undertyper, rapporterer Susannah Locke for Vox. Og de alle kan deles inn i åtte bredere grupper:
- Kolonnekrystaller
- Flykrystaller
- Kombinasjon av kolonne og plane krystaller
- Aggregering av snøkrystaller
- Rimede snøkrystaller
- Bakterier av iskrystaller
- Uregelmessige snøpartikler
- Annen fast nedbør.
Kenneth Libbrecht, fysiker ved Caltech, skriver om snøkrystalldannelse på sin hjemmeside:
Historien begynner i en sky, når et øyeblikk skydråpe først fryser til en liten ispartikkel. Når vanndamp begynner å kondensere på overflaten, utvikler ispartikkelen raskt fasetter, og blir dermed et lite sekskantet prisme. En stund holder den denne enkle fasetterte formen når den vokser.
Etter hvert som krystallen blir større, begynner grenene imidlertid å spire fra de seks hjørnene av sekskanten (dette er det tredje trinnet i diagrammet til høyre). Siden de atmosfæriske forholdene (f.eks. Temperatur og fuktighet) er nesten konstante over den lille krystallen, vokser de seks spirende armene ut omtrent med samme hastighet.
Mens den vokser blåses krystallen frem og tilbake i skyene, så temperaturen den ser forandrer seg tilfeldig med tiden.
Disse temperaturene endrer armene i forskjellige former og gir oss de forskjellige snøfnugg og krystaller vi ser. Siden alle armene tåler de samme svingningene, kan de vokse symmetrisk. I virkeligheten er de fleste snøkrystaller uregelmessige, skriver han.
Hvorfor bruke all denne tiden på å klassifisere snøflak? Som Libbrecht forklarer, er dette virkelig studiet av hvordan krystaller dannes. Og at kunnskap kan brukes til å lage krystaller for en rekke andre applikasjoner - for eksempel silisium og andre halvledere i datamaskiner og elektronikk er bygd av krystaller.
I tillegg er de fantastiske.
