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

inovācija sasniegumi zinātne

RTU profesors Kristaps Kļaviņš starptautiskā zinātņietilpīgo tehnoloģiju samitā iegūst prestižu «Deep Tech Pioneer» statusu

Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultātes profesors Kristaps Kļaviņš, kura vadībā tiek attīstīta neinvazīvās diagnostikas platforma «SwyCard», zinātņietilpīgo tehnoloģiju samitā «Hello Tomorrow Global Summit 2026» gūst lielu starptautisku atzinību. Šis novērtējums n…

Rīgas Tehniskā universitāte

18. jūnijs, 2026. gads

dabaszinātnes pētījumi

Kas ir letonīts, un kā ar tā palīdzību piesārņojumu var pārvērst vērtīgā resursā

Tas, kas līdz šim tika uzskatīts par piesārņojumu, nākotnē var kļūt par vērtīgu resursu. Latvijas jaunuzņēmums attīsta tehnoloģiju, kas palīdzēs samazināt fosfora nonākšanu vidē un vienlaikus nodrošinās lauksaimniekus ar augsnei nepieciešamām barības vielām.  Jau pirms vairākiem gadi…

Uldis Birziņš (Latvijas Televīzija)

17. jūnijs, 2026. gads

zinātne

Rīgā notiks 2. starptautiskais transkulturālo studiju kongress “Dot un ņemt: “Kohēzijas tīklu” starpdisciplinārā telpa”

2. starptautiskais transkulturālo pētījumu kongress, ko īsteno trīs Eiropas universitātes – Latvijas Kultūras akadēmija Rīgā, Mačeratas Universitāte (Università di Macerata) Itālijā un Lēvenes Katoļu universitāte (KU Leuven) –  norisināsies Rīgā no 2026. gada 30. jūnija līdz 2. jūlijam. Š…

Latvijas Kultūras akadēmija

11. jūnijs, 2026. gads

zinātne

RTU pētnieki iesaistās inovatīva bateriju risinājuma izstrādē elektriskajam transportam

Elektriskajai mobilitātei turpinot strauji attīstīties visā Eiropā, tādi izaicinājumi kā ilgs uzlādes laiks, augstas izmaksas un vides ilgtspējas jautājumi joprojām kavē tās plašāku ieviešanu. Šo izaicinājumu risināšanā iesaistījušies arī Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) pētnieki, piedaloties ar…

Rīgas Tehniskā universitāte

11. jūnijs, 2026. gads