La scienza dei fiocchi di neve (galleria macrofotografica)

Con l’arrivo dell’inverno arrivano anche le prime nevicate e con esse tanta geometria. Eh sì, perché se avete mai visto un fiocco di neve con una lente d’ingrandimento sapete di cosa stiamo parlando. Ma per quale ragione i fiocchi di neve hanno una geometria così ben definita e simmetrica?

I singoli cristalli di ghiaccio che compongono i fiocchi di neve sono cristalli in cui le molecole di acqua sono allineate in un insieme a simmetria esagonale. La solidificazione delle gocce di acqua presenti in atmosfera porta alla grandine, ma i cristalli di neve si formano invece a partire dal vapore acqueo presente in atmosfera che condensa direttamente in solido, senza passare per lo stato liquido. Il cristallo cresce e si sviluppa, dando origine alle incredibili forme che conosciamo.

Si forma innanzitutto un nucleo esagonale, dai 6 angoli dell’esagono si formano i rami del fiocco. Le diverse condizioni di umidità e temperatura affrontate dal fiocco durante la sua crescita portano alle diverse forme osservabili. La semplificazione esagonale è intuitiva, ma in realtà il fiocco è un oggetto tridimensionale, e gli esagoni costituiscono la base di un prisma esagonale.

I fiocchi di neve sono in realtà un bel problema dal punto di vista fisico, soprattutto nella previsione della loro geometria. Ogni minima variazione di temperatura e umidità genera infatti forme anche molto diverse nei fiocchi, tanto che anche i singoli fiocchi di una stessa nevicata possono essere molto diversi uno dall’altro e la previsione di queste forme risulta spesso impossibile. A partire dai vertici del nucleo esagonale (la simmetria esagonale è dovuta alla disposizione delle molecole di acqua nel cristallo di ghiaccio) si formano simultaneamente i 6 bracci del fiocco, in maniera quasi del tutto simmetrica, ma indipendentemente uno dall’altro: la loro somiglianza è dovuta semplicemente al fatto che tutti e 6 subiscono quasi esattamente lo stesso cammino tra le nubi, affrontando quindi quasi le stesse variazioni di umidità e temperatura.

Quei “quasi” sono importanti, perché infatti la maggior parte dei fiocchi di neve sono in realtà leggermente irregolari, e non veramente simmetrici. Nel seguente diagramma sono classificate le principali forme di fiocco di neve in funzione di umidità e temperatura.

http://www.snowcrystals.com/morphology/SnowflakeMorphology2med.jpg

Di seguito una galleria di fotografie del fotografo russo Alexey Kljatov, che ha scattato queste meravigliose fotografie tramite una tecnica particolare che spiega in questo articolo sul suo blog (le fotografie sono presenti grazie al suo permesso). Potete divertirvi a classificare i fiocchi presenti nelle fotografie all’interno del diagramma qui sopra.

Fonte: Snowcrystal.com

Ti piace quello che scriviamo? Scopri qui come puoi sostenerci!

2061: Il Ritorno della Cometa - Recensione del Libro
Un nonno racconta al nipotino una storia. È la sua storia e quella dell'Italia e del mondo, così come l'ha vissuta e come la ricorda. È il passaggio di testimone tra
Corona solare: il check-up completo degli ultimi 7 anni
Attraverso l'analisi di un'enorme quantità di dati ottenuti dall'SDO della NASA tra il 2010 ed il 2017, uno studio pubblicato su Science Magazine si pone l'obiettivo
Come nascono e si sviluppano i lampi gamma
In uno studio pubblicato su Nature per la prima volta una dettagliata descrizione dell'origine di questo fenomeno cosmico, affascinante quanto complesso.

I raggi gamma sono
Premio Nobel per la chimica 2016
Annunciato oggi il premio Nobel per la chimica, assegnato a Sauvage, Stoddart e Feringa, per i loro studi sulle macchine molecolari. 



Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart e
L'ombra nei crateri di Cerere


Ecco come l'illuminazione dell'emisfero nord di Cerere varia con la variazione dell'inclinazione dell'asse di rotazione, rispettivamente 2°, 12° e 20° nei tre fotogrammi della GIF, dove
Calendari: cosa sono e quali sono i più utilizzati
Il calendario gregoriano è quello più utilizzato al mondo, e nonostante ci confrontiamo con esso ogni giorno, non sempre sappiamo quale sia il suo funzionamento e quali
Cos'è l'equinozio di Primavera
Oggi, 20 marzo 2017 alle 11:29, ricorre l'equinozio di Primavera. Ma perché esiste una data precisa che indica la variazione di stagione?
Non tutti sanno, forse, che l’inizio di una stagione

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: