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

sabiedrības veselība uzņēmējdarbība science dabaszinātnes

"PrintyMed" auž medicīnas nākotni. Kā mākslīgais zirnekļa zīds var mainīt cilvēku dzīves?

Latvijas jaunuzņēmums “PrintyMed” attīsta materiālu, no kura nākotnē varētu izgatavot membrānas orgāniem uz čipa, brūču pārsējus, sirds vārstuļus un pat mākslīgo orgānu ietvarus. Ceļš no laboratorijas līdz tirgum prasa ne tikai izcilu zinātni, bet arī uzņēmējdarbības drosmi, pacietību un spēju atra…

Tvnet.lv kopā ar Latvijas Investīciju un attīstības aģentūru

11. augusts, 2026. gads

dabaszinātnes

APRIORA atzīts par iniciatīvu ES misijas “Atjaunot mūsu okeānu un ūdeņus” ietvaros

Interreg Baltijas jūras reģiona programmas projekts APRIORA, kurā piedalās Latvijas Hidroekoloģijas institūta pētnieki, ir oficiāli atzīts par Eiropas Savienības misijas “Atjaunot mūsu okeānu un ūdeņus līdz 2030. gadam” (EU Mission “Restore our Ocean and Waters by 2030”) hartas iniciatīvu (Mission …

Latvijas Hidroekoloģijas institūts

10. augusts, 2026. gads

dabaszinātnes zinātne

Parakstīts līgums par valsts pētījumu programmas "Lauksaimniecības un meža resursu izpēte drošas un noturīgas Latvijas attīstībai" 2026.–2028. gadam projekta RISE AgriFoodLV īstenošanu

2026. gada 27. jūlijā Latvijas Zinātnes padome un Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitāte (LBTU) parakstījušas līgumu par projekta Nr. VPP-ZM-Lauksaimniecība-2026/1-0003 "Noturīgas, inovatīvas, ilgtspējīgas un efektīvas pārtikas sistēmas stiprināšana Latvijā (RISE AgriFoodLV)" (turpmāk – pr…

Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitāte

3. augusts, 2026. gads

sabiedrības veselība dabaszinātnes zinātnes komunikācija

Tenūrprofesore Baiba Vilne – starp biomedicīnu, matemātiku, statistiku un informātiku

Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) vadošā pētniece Baiba Vilne mūsu komandā ir jau sešus gadus, taču kopš šā gada sākuma – tenūrprofesores godā. Ieguvusi bakalaura grādu bioloģijā Latvijas Universitātē, pēc tam saņēmusi Vācijas Akadēmiskās apmaiņas dienesta (DAAD) stipendiju un devusies uz Minhenes…

Rīgas Stradiņa universitāte

6. augusts, 2026. gads