Kar tanelerinin neden benzersiz biçimler aldığını anlamak, ilk etapta nasıl oluştuklarını anlamak anlamına gelir. Her şey Dünya’nın yüzeyinde başlar, su okyanuslardan, nehirlerden ve göllerden buharlaşır ve bazen bulut olarak gördüğümüz gaz halindeki su buharı şeklinde atmosfere yükselir .
Yaz aylarında, bu bulutlar gökyüzünün etrafında sürüklenir, gölge sağlar ve mavi ufku kırar. Ancak kışın işler değişir. Soğuk hava, su buharı moleküllerini polen veya toz gibi yakındaki herhangi bir partikül madde üzerinde yoğunlaşma eğiliminde olan küçük sıvı damlacıklarına zorlar . Bu minik buz kristalleri, kısa süre sonra tamamen büyüyen kar tanelerinin bebek versiyonlarıdır.
Kristaller gökyüzünde yüzer ve su buharı molekülleri ile çarpışır. Buhar kristallerle temas ettiğinde, su buharı doğrudan bir gaz halinden katı bir kristale atlayarak kar tanesinin orijinal çekirdeğine eklenir. Bu süreç tekrar tekrar gerçekleşir, kar tanesini neredeyse algılanamayan bir kristalden daha büyük bir pul haline getirerek, doğru koşullar verildiğinde yere düşer ve gazla çalışan kar püskürtme makinenizi fark ettiğinizde çok sayıda küfür söylemenize neden olabilir. kırılmış, bozulmuş.
Tüm bunları bilerek, kar taneleriyle dolu bir gökyüzünde hiçbirinin birbirine benzemediğine inanmak yine de zor olabilir. Bir sonraki sayfada, pul üretme sürecinin bu küçük kristallerin milyarlarca dolar düşseler bile nasıl benzersiz olmasını sağladığını göreceksiniz.
İlk buz kristalleri bir grup yeni doğan kar tanesinde bir araya geldikçe, yeni pullar genellikle çarpıcı bir şekilde benzer görünür. Bu, büyük ölçüde, hidrojen atomlarının su yapmak için oksijenle bağlanma şekli nedeniyle, buz kristallerinin tipik olarak altıgen (altı kenarlı) bir kafes şekli almasından kaynaklanmaktadır.
Buz kristallerinin belirli kenarları tırtıklı. Bu düzensiz, düzensiz alanlar, altıgenin daha pürüzsüz ve daha tekdüze kısımlarından daha fazla su molekülü çeker. Her küçük kol, daha çok filizlenerek karmaşık ve tekdüze bir kar tanesine dönüşür.
Kar tanesi gelişimi doğumun ilk birkaç dakikasında durursa, şüpheli bir şekilde birbirine benzeyen çok daha fazla pulla sonuçlanırdık. Ancak kar taneleri gittikçe daha fazla kristal toplamaya devam ediyor, farklı desenlerde üst üste kümeleniyor.
Bu kristal kümeleri kar tanesi festivaline devam ederken, diğer konuklar pul yapımı partisini ziyaret eder. Özellikle nem ve sıcaklık olmak üzere çevresel faktörler şeklinde gelirler. Her ikisi de kar tanesinin büyüyüp büyümesi veya sönmesi konusunda büyük rol oynar.
Buz kristali oluşumu ve yapısı için sıcaklığın ne kadar kritik olduğunu tahmin edebilirsiniz. 27 ila 32 Fahrenheit (-2,8 ila 0 Santigrat derece) arasındaki sıcaklıklar arasında kristaller, plaka benzeri veya prizma görünümü alır. Bunlar, çok fazla görsel ilgiden yoksun prototip altı kollu kar taneleri.
Sıcaklığı birkaç derece düşürürseniz iğne benzeri yapılar göreceksiniz. İçi boş kolonlar daha da düşük sıcaklıklarda gelişir. Ve çok soğuk olduğunda, eğrelti otu benzeri kollar filizlenen yıldızlar göreceksiniz .
Daha düşük nem , daha düz pullarla sonuçlanma eğilimindedir. Daha yüksek nem, kenarlarda ve köşelerde daha fazla kristal oluşumu anlamına gelir.
Bu gerçekten soğuk sıcaklıklarda biraz ekstra nem ekleyin ve aniden kar taneleri büyüleyici bir şekilde güzelleşebilir. Çok sayıda kesişen tabak, iğne ve boşluk, göklerden düşen küçük şaheserler içerirler.
Küçük, granül benzeri pullarla sonuçlanabilirler. Veya 1887’de Montana’da düşen rekor kıran 15 inç (38 santimetre) genişliğindeki pullar gibi canavarca kar taneleri olana kadar katman üzerine katman ekleyebilirler.
Fizik ve hava koşulları kar tanesi şeklini ve boyutunu belirler. Matematik, bu pulların benzersiz olduğunu belirler.
Her kar tanesinin çok sayıda su molekülünden oluştuğunu düşünün. Bir tahmine göre, bir pul, bir kentilyon kadar çok moleküle sahip olabilir [kaynak: Washington Post ]. Bir kar tanesinin her küçük dalı birçok başka dalı ortaya çıkarabileceğinden, çeşitli kristalin özelliklerin katılmasının düzinelerce ve düzinelerce yolu vardır. O kadar çok olası düzenleme vardır ki, bazı bilim adamları , tüm evrendeki atomların olduğundan iki kat daha fazla olası kristal kombinasyonu olduğunu söylerler .
Bu tür sayılar o kadar büyük ki onları gerçekten anlayamıyoruz bile. Ancak matematik geçerliyse, bu rakamlar, herhangi iki kar tanesinin tam olarak aynı olmasının ya da olmayacağı ihtimalinin çok düşük olduğu anlamına gelir.
Ayrıca, herhangi bir durumda kar tanesi oluşumunda rol oynayan her türlü başka faktör vardır. Sıcaklık ve nemdeki en küçük dalgalanma bile kristal yapıyı değiştirir. Toz parçaları gibi ufak kirlilikler de kristalleri değiştirir. Su moleküllerinin mevcut kristallerle çarpıştığı açılar da önemlidir.
Dünya yüzeyinin kilometrelerce yukarısında dönen atmosferde , tüm bu değişkenler durmaksızın değişiyor. Küçük bir alanda tutulan koşullar, herhangi bir yöndeki bu inçlerden sadece biraz farklıdır ve bunların tümü, kristalleri ve sonraki kar tanelerini sonsuz şekillerde dönüştürür.
Kar taneleri zum yaptıkça ve havada süzülürken birbirlerine çarpıyor. Dallarının kırıldığı yerde yenileri oluşur ve her yarı saydam küçük pulun benzersizliğine katkıda bulunur.
Yani kar taneleri, özgünlüklerinde gerçekten neredeyse sonsuzdur. Çevremizdeki dünya ve evrendeki tuhaf ve sürekli değişimin küçük ve geçici kanıtıdırlar.