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 cosa sono e da dove vengono le comete?
Le comete sono degli oggetti con una lunga tradizione di osservazioni, che spesso si mescola alla storia, alla mitologia ed ai racconti popolari, a causa del loro aspetto spettacolare
La lotta tra l'uomo ed il bradipo, immortalata nelle impronte fossili
Tra i 10.000 ed i 15.000 anni fa, un bradipo terricolo gigante (un grosso animale ormai estinto) camminava tranquillo nel White Sands National Monument,
Frascati ospiterà il Divertor Tokamak Test facility
Quasi ad un anno dalla consegna del primo dei diciotto magneti toroidali superconduttori per ITER (di cui avevamo parlato qui), arriva la notizia della scelta da parte
La Morte di Cassini
Ci siamo quasi, si avvicina uno dei momenti più tristi del 2017. La sonda Cassini ci ha regalato tantissime fotografie e dati su Saturno, ma ormai è arrivato il momento di mandarla in pensione e perciò
I pianeti suonano e cantano?

La rete è piena di video sensazionalistici che propongono “i suoni del Sistema Solare” o simili, una serie di suoni eterei e mistici che vengono proposti come emessi dai pianeti, o dal Sole,
Perla di Giove immortalata durante il flyby

Questa foto è stata scattata dalla JunoCam l'11 dicembre 2016, alle 9:27 PST. In quel giorno la sonda della NASA Juno stava effettuando il suo terzo sorvolo (flyby) dell'atmosfera
Surriscaldamento Globale: ad un passo dalla catastrofe?
Dopo che ieri l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ha pubblicato un nuovo report sulla situazione attuale del pianeta, il tema è tornato prepotentemente

Lascia un commento

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

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: