Снежинки всегда очаровывают нас своей красотой и удивительными узорами. Издавна известно, что в природе не существует двух одинаковых снежинок — каждая из них уникальна. Один из первых, кто это отметил, — американский метеоролог Уилсон Бентли, который в конце 19 века – начале 20 века сделал тысячи фотографий снежинок с помощью простого фотоаппарата. Несмотря на все свои усилия, он так и не смог найти ни одной пары одинаковых снежинок. А вы когда-нибудь задумывались, почему они так различаются? Ученые уже нашли ответ на этот вопрос.
Даже если рассмотреть все снежинки в мире, найти одинаковые невозможно. Источник изображения: Popular Science
Уникальные снежинки
Причина уникальности снежинок кроется в их образовании. Каждый фактор, влияющий на их рост, делает каждую снежинку по-своему неповторимой.
Температура и влажность играют ключевую роль в формировании ледяных кристаллов. В зависимости от этих условий снежинки могут принимать разные формы — от шестигранных пластинок до тонких игл и разветвленных структур, напоминающих миниатюрные деревца. Чем более изменчивой является атмосфера, тем разнообразнее узоры на снежинках.
Снежинка под микроскопом. Источник фотографии: Business Insider
Также хаотичные движения снежинок в облаках способствуют их разнообразию. Каждая снежинка проходит через разные слои атмосферы, и в каждом из них температура и влажность могут немного варьироваться. Даже если две снежинки начинают формироваться одинаково, их путешествие гарантированно вносит различия.
Еще один фактор, влияющий на уникальность снежинок, — это микроскопические различия в молекулах воды. Хотя формула воды одинаковая, некоторые молекулы могут содержать изотопы водорода, что приводит к небольшим, но важным изменениям в структуре льда.
Форма снежинок сильно зависит от особенностей воды. Источник изображения: Business Insider
И, наконец, геометрия роста снежинки сама по себе невероятно сложна. Она формируется симметрично вокруг шестиугольного центра, но даже малейшие изменения на одной стороне могут повлиять на весь узор. Воздушные потоки, движение и столкновения в атмосфере также значительно влияют на снежинки.
Все эти факторы в сочетании делают каждую снежинку уникальной и обеспечивают нулевую вероятность найти две одинаковые снежинки.
Как можно понять, на форму снежинок влияет очень много факторов. Источник фотографии: Business Insider
Для формирования такой крупной снежинки необходимы особые условия: почти полный штиль и высокая влажность. Только в таких обстоятельствах снежинка может накапливать замерзшие капли воды и кристаллы льда, не разрушаясь при падении на землю.
Однако бывают и крошечные снежинки. Их называют «алмазной пылью» — это миниатюрные шестигранные призмы, возникающие при экстремальных холодах, в Арктике, Антарктике и иногда на севере Канады или США.
Цвет снежинок
На первый взгляд, снежинки, казалось бы, всегда белые. Тем не менее, при внимательном взгляде можно заметить, что они прозрачные, хотя и не так, как стекло. Свет проходит через них, рассеиваясь и создавая эффект белизны.
На самом деле, снежинки не белые, а прозрачные. Источник изображения: dzen.ru
При детальном рассмотрении снежинка оказывается прозрачной. Но это не все, что может удивить. Цвет снега может меняться в зависимости от условий. Например, при утрамбовывании он приобретает голубоватый оттенок. Если на его поверхности вырастают водоросли, оттенок может стать оранжевым, красным или даже зеленым. В 2020 году снег в Антарктиде приобрел зеленый цвет.
