Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hver er innri gerð snjókorna? Eru engin tvö snjókorn eins?

Andri Vigfússon, Karl Valur Guðmundsson og Þórdís Katla Bjartmarz, nemendur í FSu, spurðu: 'Hvernig er bygging snjókorna?'


Eiríkur Rafn spurði: 'Hvers vegna eru öll snjókorn mismunandi og hvað gerir þau svona ólík hvert öðru og hvernig getur það verið svona nákvæmt?'


Hugrún spurði: 'Er rétt að engin tvö snjókorn séu eins?'
Snjókristallar myndast þegar vatn í andrúmsloftinu kólnar niður fyrir frostmark, annað hvort vegna tilkomu kaldara lofts eða vegna þess að rakinn berst upp í kaldari lög lofthjúpsins. Vatnið frýs þó ekki við það eitt, heldur helst ofurkælt sem kallað er, það er að segja undir frostmarki án þess að breytast í ís, þar til það finnur eitthvert fast efni til að storkna á.

Dæmigerður snjókristallur myndast utan um agnarsmátt rykkorn og vex fljótt upp í sexstrending sem er nokkrir míkrómetrar að stærð (1 míkrómetri er einn milljónasti úr metra). Þessi upphaflega sexstrenda lögun stafar af því hvernig vatnssameind er í laginu (eitt súrefnisatóm milli tveggja vetnisatóma með 104 gráða horni á milli sín). Horn eða brúnir kristallsins standa aðeins út úr honum og eru því í meiri snertingu við yfirmettað loftið (sjá einnig svar sama höfundar við spurningunni Hvernig myndast frostrósir á rúðum? á Vísindavefnum). Þannig byrja armar að vaxa út úr kristallinum.

Vöxtur kristallsins er á þessu stigi aðallega háður hitastigi. Á vissu hitastigsbili vex kristallinn hraðast í einni sléttu (plani) en við annan hita vex hann hraðast í annarri sléttu, það er að segja í allt aðra átt. Þar sem snjókristallinn þyrlast um verður hann fyrir stöðugum hitabreytingum og vaxtarstefna hans verður því bæði síbreytileg og óregluleg. Auk þess eru tilviljunarkenndir gallar í kristallsgrindunum, mismargir eftir aðstæðum, og þeir geta valdið því að vöxturinn tekur enn aðra stefnu en áður var lýst.

Þessu til viðbótar getur það verið skilgreiningaratriði hvenær tveir hlutir teljast eins; eru til dæmis tvær vatnssameindir eins? Þær hafa allar sama efnatáknið, H2O, sem merkir að þær eru allar úr sömu frumefnum og hafa sömu efnafræðilegu eiginleikana. Hins vegar geta komið fyrir í þeim aðrar samsætur frumefnanna, bæði vetnis og súrefnis. Slíkar sameindir víkja talsvert frá hinum í massa.

Ef við leikum okkur aðeins að tölum má nefna að í dæmigerðum litlum snjókristalli eru 1018 vatnssameindir (1.000.000.000.000.000.000 stykki!). Eitt af hverjum 5000 vetnisatómum er frábrugðið hinum vetnisatómunum, svonefnt tvívetni. Í okkar tilfelli þýðir það að um 1015 vetnisatóm í hverjum snjókristalli (1000.000.000.000.000 stykki!) eru öðruvísi en hin. Tvívetnið kemur tilviljunarkennt inn í grindina og eykur þannig enn á fjölbreytileika kristallanna. Samsætur súrefnis gera það ekki síður. Á leið sinni til jarðar festast svo snjókristallarnir venjulega hver við annan og mynda hið eiginlega snjókorn sem við öll þekkjum svo vel. Snjókorn eru oft gerð úr 2-200 slíkum snjókristöllum.

Þó að snjókornin í heiminum séu vissulega geysimörg þá eru þau þó margfalt færri en möguleikarnir í gerð þeirra. Niðurstaðan er því sú að nær útilokað sé að finna tvö nákæmlega eins snjókorn.

Frekara lesefni af Vísindavefnum:

Hér á þessari slóð eru margar fallegar myndir af snjókornum.

Myndir: California Institute of Technology (CALTEC): Snow Crystals

Útgáfudagur

31.1.2001

Spyrjandi

Nemendahópur í FSu, Eiríkur Rafn
Stefánsson og Hugrún Björnsdóttir

Höfundar

Halldór Svavarsson

dósent við tækni- og verkfræðideild Háskólans í Reykjavík

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Tilvísun

Halldór Svavarsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hver er innri gerð snjókorna? Eru engin tvö snjókorn eins?“ Vísindavefurinn, 31. janúar 2001. Sótt 23. október 2018. http://visindavefur.is/svar.php?id=1312.

Halldór Svavarsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. (2001, 31. janúar). Hver er innri gerð snjókorna? Eru engin tvö snjókorn eins? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=1312

Halldór Svavarsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hver er innri gerð snjókorna? Eru engin tvö snjókorn eins?“ Vísindavefurinn. 31. jan. 2001. Vefsíða. 23. okt. 2018. <http://visindavefur.is/svar.php?id=1312>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Rósa Þorsteinsdóttir

1958

Rósa Þorsteinsdóttir er þjóðfræðingur á Stofnun Árna Magnússonar í íslenskum fræðum. Hún hefur haft umsjón með tölvuskráningu þjóðfræðasafns stofnunarinnar og séð um margs konar útgáfur á þjóðfræðiefni.