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

RTU izveido Grantu ofisu, kas palīdzēs zinātniekiem piesaistīt starptautisku finansējumu

Lai palīdzētu zinātniekiem piesaistīt starptautiski nozīmīgus pētniecības un inovāciju projektus, vairojot finansējuma pieejamību un Latvijas zinātnes prestižu globālā mērogā, Rīgas Tehniskā universitāte (RTU) kā pirmā Latvijā izveido Grantu ofisu. Centralizēta atbalsta sistēma jau sekmīgi darbojas…

Anda Asere | Labs of Latvia

30. janvāris, 2026. gads

pētījumi zinātne

Augu stresa agrīna noteikšana un iespējas to samazināt

Klimata pārmaiņu ietekme uz lauksaimniecību kļūst arvien jūtamāka – līdz pat 40% no pasaules ražas katru gadu tiek zaudēti abiotisko stresu dēļ, piemēram, sausuma, karstuma un strauju temperatūras svārstību ietekmē. Šie zaudējumi ar katru gadu pieaug, radot nopietnus izaicinājumus gan globālajai pā…

Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitāte

29. janvāris, 2026. gads

pētījumi zinātne jaunieši sadarbība

Kā melnās tējas atlikumi pārtop papīrā

Kad uz laboratorijas galda līdzās nonāk melnās tējas atliekas, kaņepju šķiedras, priežu celuloze un pārstrādāts papīrs, rodas jautājums — vai šie ikdienišķie materiāli spēj atklāt ko jaunu? Tieši ar šādu pētniecisku ziņkāri Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā (LVKĶI) tika īstenots Rīgas Valst…

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

28. janvāris, 2026. gads

zinātne pētījumi sasniegumi

RTU pētnieki rada metodi elektroapgādes tīkla traucējumu savlaicīgai pamanīšanai

Lai pēc Baltijas valstu atslēgšanās no vienotā elektrotīkla ar Krieviju būtu iespējams uzturēt stabilu elektroapgādi, Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Industriālās elektronikas, elektrotehnikas un enerģētikas institūtā radīta sistēma un iekārtas prototips, kas laikus pamana t…

Ilze Kuzmina | Latvijas Radio Ziņu dienesta korespondente

26. janvāris, 2026. gads