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!

Che cos'è l'Esagono di Saturno?

Al polo nord di Saturno c'è una struttura atmosferica a forma di esagono. Più di 40 anni dopo la scoperta, questa figura è ancora un mistero. O forse no?



Quando le sonde Voyager sorvolarono
Il Libro della Luna – Recensione

Il Libro della Luna di Fatoumata Kébé è un libro di astronomia fuori dal comune, in cui la poesia e l’entusiasmante racconto del nostro unico satellite naturale si vanno a intrecciare
Tunguska: fu un asteroide a colpire la Siberia nel 1908?

L'evento di Tunguska è uno dei più grandi misteri del secolo scorso: nel 1908 un'area di migliaia di chilometri quadrati nel nord della Siberia fu investita da
5 metodi per scoprire un pianeta extrasolare

La ricerca dei pianeti extrasolari è una delle principali branche di frontiera dell'astrofisica. I metodi per scoprire nuovi mondi richiedono infatti tecnologie avanzatissime
A caccia di Asteroidi!
Le missioni spaziali non hanno come unico obiettivo i corpi celesti di grandi dimensioni, come i pianeti del nostro sistema solare e le loro lune, ma anche i corpi celesti più piccoli: gli asteroidi.

Vediamo
Come funziona un propellente per lanci spaziali?
Il lancio di un razzo o di un missile avviene sprigionando enormi quantità di gas, attraverso reazioni chimiche di combustione generate dai propellenti. Che tipo di sostanze
Il paradosso di Achille e la tartaruga
Eccoci tornati con il nostro solito articolo sui paradossi. Stavolta prenderemo in considerazione un paradosso molto famoso e conosciuto da tutti, o quasi: il paradosso di Achille

Rispondi

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

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