Ledus kristālu zinātne: kāpēc katra sniegpārsliņa ir unikāla?

Author
Brigita Zutere, researchLatvia

3. janvāris, 2025. gads

dabaszinātnes zinātne

Sniegpārslas ir viens no dabas izsmalcinātākajiem mākslas darbiem – katra no tām ir unikāla, veidojusies sarežģītos un nepastāvīgos apstākļos. Kāpēc sniegpārslas vienmēr ir ar sešiem stariem? Kā tās iegūst tik sarežģītās un reizē simetriskas formas? Aplūkojot sniegpārslu no zinātniskā skatupunkta, tiek skaidrots, kā rodas ledus kristāli, kā veidojas to raksti un kas padara katru sniegpārsliņu tik neatkārtojamu.

Zinātnes būtība ir izprast, no kā lietas sastāv un kā tās darbojas. Sniegpārsliņa ir viens ledus kristāls, kurā visas ūdens molekulas ir sakārtotas precīzā sešstūra režģī vai masīvā.

Sniega kristāls veidojas, kad gaisā esošais ūdens tvaiks pārvēršas ledū, nesasniedzot šķidruma stāvokli.

Jo vairāk ūdens tvaiku kondensējas uz topošā sniega kristāla, jo tas aug lielāks un attīstās, un šajā procesā parādās tā greznie raksti. Jāņem vērā, ka sniega kristāli nav sasalušas lietus lāses, tādā gadījumā veidojas sasalstošs lietus.

Kāpēc tik sarežģītas, simetriskas formas?

Zvaigžņveida sniega kristāla veidošanās sākas no mazas sešstūra plāksnītes, no kuras, kristālam augot, izaug stari. Kristālam krītot cauri mākoņiem, tas saskaras ar nemitīgi mainīgu temperatūru un mitruma līmeni, kas katrā posmā veido starus mazliet atšķirīgi.

Sniegpārslas veidošanās process. Avots: snowcrystals.com
Sniegpārslas veidošanās process. Avots: snowcrystals.com

Precīzo kristāla formu nosaka tā konkrētais ceļš cauri mākoņiem. Visiem seši stariem vienlaikus noris vienādas izmaiņas, tādēļ tie aug sinhroni, veidojot sarežģītu, tomēr simetrisku formu. Tā kā neviens sniega kristāls, krītot cauri mākoņiem, neiziet tieši tādu pašu ceļu, nav divu identisku, pilnīgi vienādu sniegpārslu. Sniega kristāla seši stari aug neatkarīgi. Taču, tā kā tie aug vienādos, nejauši mainīgos apstākļos, visi seši stari iegūst līdzīgu formu. Lielākā daļa sniega kristālu visai simetriski.

Kāpēc seši stari?

Sešu staru simetrija sniega kristālā rodas no ūdens molekulu izvietojuma ledus kristāla režģī. Kad šis ledus kristāla modelis griežas ap savu asi, konstrukcijā var redzēt sešstūrus. Kristālam ir 3D struktūra, un arī sniegpārslas ir trīsdimensionālas. Zvaigžņveida plāksnītes ir plānas un plakanas, bet citas formas var atšķirties. Kad sniega kristāli sāk augt, tie izskatās kā sešstūra prizmas. Katram kristālam ir divas pamatnes un sešas prizmas šķautnes.

Ir arī neregulāras sniegpārslas, proti, daudzi sniega kristāli nav pilnīgi simetriski. Tie aug strauji, un tādējādi sānu stari parādās nejauši. Apvienojot šos procesus, daba reizēm rada gan sarežģītus, gan simetriskus un asimetriskus kristālus. Sniegpārslu veidošanās process ir sarežģīts, un tajā vēl ir daudz kā neatklāta.

Simetrisks ledus kristāls. Avots: snowcrystals.com
Simetrisks ledus kristāls. Avots: snowcrystals.com

Sniegpārslu simetriskās formas un nebeidzamā dažādība ir cieši saistīta ar mikroskopiskajiem procesiem, kas notiek ūdens molekulās, un to ceļu cauri mākoņiem.

Katras sniegpārslas veidošanās ir unikāls rezultāts, ko nosaka temperatūras, mitruma un atmosfēras kustību savstarpējā mijiedarbība.

Lai gan ar zinātnes palīdzību ir izskaidroti daudzi no šiem procesiem, joprojām ir daudz neskaidrību par šiem kristāliskajiem mākslas darbiem.

saistītie raksti

medicīna zinātnes komunikācija zinātne

Ar rekordlielu dalībnieku skaitu noslēgusies RSU Zinātnes nedēļa

Piecas starptautiskas konferences, deviņas paralēlas sesijas, gandrīz 1300 referāti no vairāk nekā 40 valstīm, 60 eksperti no 19 valstīm, 8976 dalībnieki no 72 valstīm – šādi skaitļi raksturo šāgada nozīmīgāko zinātnes pasākumu Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) Zinātnes nedēļu 2025 (Research Week …

Rīgas Stradiņa universitāte

2. aprīlis, 2025. gads

zinātne

Veicina Latvijas dalību programmā “Apvārsnis Eiropa”

Ministru kabinets ir apstiprinājis Izglītības un zinātnes ministrijas virzītos grozījumus noteikumos, kas būtiski uzlabo Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) finansējuma pieejamību Latvijas zinātniskajām institūcijām dalībai Eiropas Savienības vadošajā pētniecības programmā “Apvārsnis Eiropa”…

Izglītības un zinātnes ministrija

1. aprīlis, 2025. gads

dabaszinātnes

Ar feromonu slazdiem prognozēs egļu astoņzobu mizgrauža postījumu risku šogad

Lai mazinātu egļu astoņzobu mizgrauža izplatību, mežu īpašniekiem no 1. aprīļa jāievēro saimnieciskās darbības ierobežojumi. Pētnieki sākuši izvietot arī feromonu slazdus, un pirmās prognozes par egļu kaitēkļa izplatību varēs noteikt maija vidū. Tikmēr mežu īpašniekiem informācija par nogabaliem, k…

Sintija Ambote | Latvijas Radio Ziņu dienests

1. aprīlis, 2025. gads

dabaszinātnes

Entomologa Dmitrija Teļnova pieredzes stāsts: cilvēkiem būtu ko mācīties no kukaiņiem

Pavasaris tuvojas straujiem soļiem, un, lai arī aktīva kukaiņu rosība dabā vēl priekšā, pētnieki par tiem domā visu gadu. Viens no labākajiem entomologiem ne tikai Latvijā, bet arī starptautiskā mērogā Dmitrijs Teļnovs par dažādām kukaiņu grupām interesējas jau kopš bērnības, un aizrautība viņu ir …

Sandra Kropa-Kaļužnaja | Latvijas Radio, LTV

25. marts, 2025. gads