Kako smo zbog davne opsesije jednog gospodina saznali sve što trebamo znati o snježnim pahuljama

Službeno je započela zima, a oni koji vole hladnoću nadaju se snijegu. Snijeg pruža znanstvenicima priliku da istraže pahulje, fascinantne tvorevine jedinstvenih svojstava. “Pahuljice su monokristali leda, a led je u osnovi mineral koji se topi na nižoj temperaturi od ostalih minerala”, kaže dr. Jeffrey Post, glavni kustos dragulja i minerala u Nacionalnom prirodoslovnom muzeju Smithsonian.

Pahulje i led su minerali ili čvrsti anorganski materijali koji se pojavljuju u prirodi. Mineralozi poput Posta proučavaju ove minerale kako bi više saznali o tome kako se voda ponaša u svojoj čvrstoj fazi. Krajem 1880.-ih poljoprivrednik iz Vermonta, Wilson Bentley, počeo je fotografirati pojedinačne pahuljice, kasnije je i dobio nadimak Pahuljica. Tijekom života snimio je preko 5000 slika snježnih pahuljica od kojih se 500 čuva u Smithsonian muzeju.

Vrijedna zbirka gospodina Bentleya

Upravo Wilsonu Bentleyu možemo zahvaliti na tome što znamo da ne postoje dvije slične pahulje. To što je on radio bilo je u to doba jedinstveno. Bentley je bio pripravan stajati na hladnoći satima i fotografirati. Na neki način to je bio herojski napor.

Pahulje imaju šest simetričnih bodljikavih točaka, a oblik im ovisi o atmosferskim uvjetima koji ih stvaraju. Različiti atmosferski uvjeti stvaraju pahulje različitog izgleda. Šesterokraka pahuljica obično se nalazi na sjevernoj hemisferi jer to područje ima pravi omjer temperature i vlažnosti. Pri različitim temperaturama kristali snijega mogu rasti kao izduženi stupovi ili ravne ploče.

Znanstvenici ne bi nikada uspjeli dokazati tu teoriju da nisu imali ogromnu zbirku fotografija gospodina Bentleya. Njegove slike pružaju važne podatke o načinu stvaranja leda na nebu.

Ključna kristalna struktura leda

Minerali su obično gušći u svojoj čvrstoj fazi nego u tekućoj. Ali kod leda je suprotno, manje je gust od vode. Zbog toga led pluta na površini voda pomažući vodenim životinjama da prežive zimu, zaštićene ispod leda. Kad bi se voda ponašala poput većine tekućina kad se smrzavaju, njezin čvrsti oblik bio bi gušći i potonuo bi. Sloj leda na površini sprječava smrzavanje vode.

Sve se svodi na kristalnu strukturu leda. Dva vodika i atom kisika koji čine svaku molekulu vode tvore slabe vodikove veze sa susjednim molekulama i spajaju se u heksagonalni oblik koji je otvoreniji i manje gust od tekuće strukture molekule.

Pahuljice su malene i osjetljive jer su ograničene količinom vodene pare koja ih okružuje dok rastu u atmosferi. Proučavanje leda na Zemlji omogućava mineralozima da bolje razumiju kako se voda ponaša u svim svojim oblicima na Zemlji i na drugim planetima, piše Smithsonian Magazine. To je iznimno važno jer je voda presudan dio života.