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

dabaszinātnes sabiedrības veselība science

Iepazīsti jauno zinātnieci – Dagnija Tupiņa

Dagnija Tupiņa ir mikrobioloģe un pētniece Nacionālajā pētniecības un inovāciju centrā (NIRI)*, kur viņa īsteno pēcdoktorantūras projektu “B. burgdorferi flagellas apkakles un motora proteīnu strukturālā raksturošana”. Dagnijas darbs saistīts ar vakcīnu izstrādi Laima slimības novēršanai, kas ir vi…

Latvijas Jauno zinātnieku apvienība

14. jūlijs, 2026. gads

zinātne pētījumi starptautiskā sadarbība

“BioPhoT” komandas stiprina saites ar investoriem un paātrina inovāciju virzību

Jūnija vidū vairāk nekā 20 platformas “BioPhoT” inovāciju komandas pirmo reizi vienotā Latvijas delegācijā piedalījās vienā no pasaules nozīmīgākajiem dziļo tehnoloģiju notikumiem – Hello Tomorrow Global Summit Amsterdamā. Dalība forumā ļāva Latvijas pētniekiem nostiprināt starptautisko redzamību u…

BioPhoT

10. jūlijs, 2026. gads

zinātnes komunikācija sasniegumi dabaszinātnes

No drosmīgas idejas līdz ERC intervijai: saruna ar LVKĶI pētnieci Lauru Andži

Pirms dažiem gadiem ideja par jaunas paaudzes slodzi nesošu biomateriālu no koksnes šķita gandrīz neticama. Taču tieši šī ideja aizveda Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta (LVKĶI) vadošo pētnieci Lauru Andži līdz Eiropas Pētniecības padomes (ERC) Starting Grant konkursa noslēdzošajai atlases …

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

7. jūlijs, 2026. gads

zinātne

Kā rodas latviešu valodas vārdi? LU pētnieki izveido unikālu datubāzi

Latvijas Universitātes Humanitāro zinātņu fakultātes valodnieki izstrādājuši jaunu un unikālu digitālu resursu "Latviešu valodas morfēmu un vārddarināšanas modeļu datubāze (LVMVMD)", kurā apkopoti sistēmiski dati par latviešu valodas vārdu uzbūvi un darināšanu. Datubāze balstīta uz vairāk nekā 75 0…

Andra Kalnača (Tenūrprofesore, Dr. philol., Latvijas Universitātes Humanitāro zinātņu fakultāte)

3. jūlijs, 2026. gads