Osupljiva raznolikost snežink poraja idejo, da je vsaka ena edinstvena. Čeprav sta "nobena dva kosmiča" morda privlačna metafora, to ni povsem res. Pa vendar nas to ne ustavi v zapletenih kristalnih strukturah, ujetih na naših palčnikih. Prav tako raziskovalcev ne ustavi, da bi skrbno katalogizirali vsako vrsto vsakega kristala.
Zahvaljujoč njihovemu delu je učitelj kemije Andy Brunning, ki vodi grafični in kemski blog Compound Interest, ustvaril fascinantno grafiko, ki prikazuje 39 vrst trdnih padavin, vključno s 35, ki so snežni kristali ali kosmiči. Druge oblike padavin vključujejo sneg, led, točo in zamrznjen hidrometeorni delci.
Obsežne obresti (CC BY 4.0) Brunning piše:
Morda se boste vprašali, kakšne oblike ima snežinke s kemijo. Pravzaprav ima preučevanje kristalnih struktur trdnih snovi svojo disciplino, kristalografijo, ki nam omogoča, da določimo razporeditev atomov v teh trdnih snoveh. Kristalografija deluje tako, da skozi vzorec oddaja rentgenske žarke, ki se nato difrakcijo, ko prehajajo skozi atome, ki jih vsebuje. Analiza difrakcijskega vzorca omogoča ugotavljanje strukture trdne snovi; to tehniko je uporabila Rosalind Franklin za fotografiranje razporeditve dvojne vijačnice DNK pred potrditvijo Watson & Crickove strukture.
Pri skupnih kategorijah trdnih padavin so bila prejšnja prizadevanja sestavljena z nekaj različnimi številkami. Nova grafika temelji na delu raziskovalcev s sedeža na Japonskem. 39 kategorij je mogoče nadalje razčleniti na 121 podtipov, Susannah Locke poroča za Vox. Vse skupaj je mogoče razvrstiti v osem širših skupin:
- Stolpni kristali
- Ravni kristali
- Kombinacija stolpcev in ravninskih kristalov
- Pridružitev snežnih kristalov
- Drobni snežni kristali
- Klice ledenih kristalov
- Nepravilni delci snega
- Druge trdne padavine.
Kenneth Libbrecht, fizik na Caltechu, na svojem spletnem mestu piše o nastajanju snežnih kristalov:
Zgodba se začne v oblaku, ko se kapljica oblaka najprej zmrzne v majhen delček ledu. Ko se vodna para začne kondenzirati na njeni površini, se ledeni delci hitro razvijejo fasete in tako postanejo majhna šestkotna prizma. Nekaj časa ohranja to preprosto fasetirano obliko, ko raste.
Ko pa se kristal veča, pa iz šestih vogalov šesterokotnika začnejo kaliti veje (to je tretja stopnja v diagramu desno). Ker so atmosferske razmere (npr. Temperatura in vlažnost) skoraj majhne kristale, šest ročic izstopa s približno enako hitrostjo.
Medtem ko raste, se kristal izpihuje v oblake, zato se temperatura, ki jo vidi, s časom spreminja.
Te temperaturne spremembe spremenijo roke v različne oblike in nam dajejo raznolike snežinke in kristale, ki jih vidimo. Ker vse roke trpijo enaka nihanja, lahko rastejo simetrično. V resnici je večina snežnih kristalov nepravilnih, piše.
Zakaj bi ves ta čas porabili za razvrščanje snežink? Kot pojasnjuje Libbrecht, gre za resnično raziskavo, kako nastanejo kristali. In to znanje lahko uporabimo za izdelavo kristalov za številne druge aplikacije - na primer silicij in drugi polprevodniki v računalnikih in elektroniki so zgrajeni iz kristalov.
Poleg tega so omamljanje.
