Ledus kristālu zinātne: kāpēc katra sniegpārsliņa ir unikāla?

Author
Brigita Zutere, researchLatvia

3. janvāris, 2025. gads

dabaszinātnes zinātne

Sniegpārslas ir viens no dabas izsmalcinātākajiem mākslas darbiem – katra no tām ir unikāla, veidojusies sarežģītos un nepastāvīgos apstākļos. Kāpēc sniegpārslas vienmēr ir ar sešiem stariem? Kā tās iegūst tik sarežģītās un reizē simetriskas formas? Aplūkojot sniegpārslu no zinātniskā skatupunkta, tiek skaidrots, kā rodas ledus kristāli, kā veidojas to raksti un kas padara katru sniegpārsliņu tik neatkārtojamu.

Zinātnes būtība ir izprast, no kā lietas sastāv un kā tās darbojas. Sniegpārsliņa ir viens ledus kristāls, kurā visas ūdens molekulas ir sakārtotas precīzā sešstūra režģī vai masīvā.

Sniega kristāls veidojas, kad gaisā esošais ūdens tvaiks pārvēršas ledū, nesasniedzot šķidruma stāvokli.

Jo vairāk ūdens tvaiku kondensējas uz topošā sniega kristāla, jo tas aug lielāks un attīstās, un šajā procesā parādās tā greznie raksti. Jāņem vērā, ka sniega kristāli nav sasalušas lietus lāses, tādā gadījumā veidojas sasalstošs lietus.

Kāpēc tik sarežģītas, simetriskas formas?

Zvaigžņveida sniega kristāla veidošanās sākas no mazas sešstūra plāksnītes, no kuras, kristālam augot, izaug stari. Kristālam krītot cauri mākoņiem, tas saskaras ar nemitīgi mainīgu temperatūru un mitruma līmeni, kas katrā posmā veido starus mazliet atšķirīgi.

Sniegpārslas veidošanās process. Avots: snowcrystals.com
Sniegpārslas veidošanās process. Avots: snowcrystals.com

Precīzo kristāla formu nosaka tā konkrētais ceļš cauri mākoņiem. Visiem seši stariem vienlaikus noris vienādas izmaiņas, tādēļ tie aug sinhroni, veidojot sarežģītu, tomēr simetrisku formu. Tā kā neviens sniega kristāls, krītot cauri mākoņiem, neiziet tieši tādu pašu ceļu, nav divu identisku, pilnīgi vienādu sniegpārslu. Sniega kristāla seši stari aug neatkarīgi. Taču, tā kā tie aug vienādos, nejauši mainīgos apstākļos, visi seši stari iegūst līdzīgu formu. Lielākā daļa sniega kristālu visai simetriski.

Kāpēc seši stari?

Sešu staru simetrija sniega kristālā rodas no ūdens molekulu izvietojuma ledus kristāla režģī. Kad šis ledus kristāla modelis griežas ap savu asi, konstrukcijā var redzēt sešstūrus. Kristālam ir 3D struktūra, un arī sniegpārslas ir trīsdimensionālas. Zvaigžņveida plāksnītes ir plānas un plakanas, bet citas formas var atšķirties. Kad sniega kristāli sāk augt, tie izskatās kā sešstūra prizmas. Katram kristālam ir divas pamatnes un sešas prizmas šķautnes.

Ir arī neregulāras sniegpārslas, proti, daudzi sniega kristāli nav pilnīgi simetriski. Tie aug strauji, un tādējādi sānu stari parādās nejauši. Apvienojot šos procesus, daba reizēm rada gan sarežģītus, gan simetriskus un asimetriskus kristālus. Sniegpārslu veidošanās process ir sarežģīts, un tajā vēl ir daudz kā neatklāta.

Simetrisks ledus kristāls. Avots: snowcrystals.com
Simetrisks ledus kristāls. Avots: snowcrystals.com

Sniegpārslu simetriskās formas un nebeidzamā dažādība ir cieši saistīta ar mikroskopiskajiem procesiem, kas notiek ūdens molekulās, un to ceļu cauri mākoņiem.

Katras sniegpārslas veidošanās ir unikāls rezultāts, ko nosaka temperatūras, mitruma un atmosfēras kustību savstarpējā mijiedarbība.

Lai gan ar zinātnes palīdzību ir izskaidroti daudzi no šiem procesiem, joprojām ir daudz neskaidrību par šiem kristāliskajiem mākslas darbiem.

saistītie raksti

zinātne doktorantūra

1.1.1.9. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētījumi” ietvaros izsludināta ceturtā atlases kārta ar saimniecisko darbību saistītiem rūpnieciskajiem pētniecības pieteikumiem

Latvijas Zinātnes padome izsludina ceturto pētniecības pieteikumu atlases kārtu Eiropas Savienības kohēzijas politikas programmas 2021.–2027. gadam 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa 1.1.1.9. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētījumi” ietvaros – ar saimniecisko darbību saistītiem rūpnieciskajiem pētniecība…

Latvijas Zinātnes padome

9. februāris, 2026. gads

zinātne

Tiek atsākta #ScienceForUkraine Micro Travel Grant programma Ukrainas jaunajiem zinātniekiem

Latvijā dibinātā starptautiskā nevalstiskā organizācija “Science for Ukraine”, kas darbu sāka pirmajās dienās pēc Krievijas pilna apmēra iebrukuma Ukrainā 2022. gadā, ir atsākusi Micro Travel Grant (MTG) stipendiju programmu, kas turpmāk tiks piedāvāta Ukrainas jauno zinātnieku atbalstam. Šī stipen…

Science For Ukraine

4. februāris, 2026. gads

zinātne sasniegumi pētījumi

RTU zinātnieki un inženieri izstrādā un patentē ierīci cīņai ar antimikrobiālo rezistenci

Antimikrobiālā rezistence jeb mikroorganismu spēja izdzīvot un pat augt apstākļos, kuros parasti tie tiktu iznīcināti, ir viens no lielākajiem sabiedrības veselības apdraudējumiem pasaulē. Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) zinātnieki un inženieri izstrādājuši un patentējuši inovatīvu dezinfekcija…

Rīgas Tehniskā universitāte

3. februāris, 2026. gads

zinātne

LU zinātniskajā konferencē analizēs globālās konkurētspējas izaicinājumus un risinājumus

Latvijas Universitātes (LU) Ekonomikas un sabiedrības zinātņu fakultātes (ESZF) pētnieki LU 84. starptautiskajā zinātniskajā konferencē no 14. līdz 16. aprīlim iepazīstinās ar jaunākajām atziņām globālās konkurētspējas stiprināšanā, kas ir viens no LU prioritārajiem pētniecības virzieniem un ir būt…

LU Ekonomikas un sociālo zinātņu fakultāte

3. februāris, 2026. gads