Warum sieht jede intakte Schneeflocke so kompliziert und künstlerisch aus (wie ein Verziehrungsstück), wenn man sie unter Mikroskop betrachtet?
Schneeflocken könnten doch, theoretisch, auch ganz unordentlich aussehen, dem Frost ist doch egal, wie der gefrorene Dampf im Nachhinein aussieht...
4 Antworten
dem Frost ist das vielleicht egal, dem Wasser aber nicht. Wassermoleküle sind nicht kugelsymmetrisch und passen nicht beliebig.
Für die Beantwortung der Frage ist ersteinmal wichtig wie es überhaupt zu der Entstehung von Schneeflocken kommt. Sie bestehen aus Eiskristallen, die sich in der Atmosphäre bilden, wenn Wasserdampf an einem Kern, z. B. einem Staubpartikel, gefriert. Wenn der Eiskristall wächst, nimmt er eine symmetrische Form an. Die Form der Schneeflocke wird durch die Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen zum Zeitpunkt der Eiskristallbildung in der Atmosphäre bestimmt.
Unter bestimmten Bedingungen wächst der Eiskristall langsamer, so daß sich komplexere Verzweigungsmuster entwickeln können. Außerdem wächst der Eiskristall je nach der Form des Kerns, an den er sich anlagert, unterschiedlich. Die komplizierte und symmetrische Struktur einer Schneeflocke ist das Ergebnis der physikalischen Eigenschaften des Wassers und der atmosphärischen Bedingungen, unter denen sie sich bildet
"Wenn der Eiskristall wächst, nimmt er eine symmetrische Form an." Und warum tut er das, wenn er wächst? Warum kann er nicht auch eine asymmetrische Form nehmen?
Die Form der Schneeflocke wird während ihres Falls durch die Wolken ausgebildet. Zunächst muss man sich ein sechseckiges Eisplättchen vorstellen, aus dessen Ecken kleine Zweige sprießen. Auf dem Weg zum Boden erlebt der Kristall unterschiedliche Temperaturen und Feuchtigkeiten, er wird so indirekt geschliffen und geformt.Alle sechs Zweige nehmen den gleichen Weg durch die Atmosphäre, sodass alle Ärmchen die gleichen Veränderungen zur gleichen Zeit erleben, erläutert der kalifornische Schneeforscher Libbrecht. Der Eiskristall wächst synchron – und nimmt auf diese Weise letztlich eine symmetrische Form an.
Warum haben Eiskristalle ausgerechnet sechs Zweige?Die sechsfache Symmetrie entsteht aus der Anordnung der Wassermoleküle im Eiskristallgitter. “Etwas vereinfacht könnte man sagen, dass sich die Wassermoleküle nur in einer sechseckigen Form effizient zu einem Kristall anordnen können”, sagt Schneephysiker Martin Schneebeli vom Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) in Davos.
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