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 sasniegumi zinātnes komunikācija

RSU Gada doktoranta 2025 radītā mākslīgā intelekta programma skaita šūnas ātrāk par cilvēku

"Zinātne mani aizrauj, tādēļ esmu šeit! Es jau skolas laikā zināju, ka vēlos strādāt zinātnē. Tā mani fascinē, jo nekad nav garlaicīgi – visu laiku pēti jaunas lietas, atklāj nezināmo," tā sparīgi saka balvas Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) Gada doktorants 2025 ieguvējs Edgars Edelme…

Linda Rozenbaha | RSU Sabiedrisko attiecību nodaļa

5. decembris, 2025. gads

zinātne pētījumi

Industrija izzina RTU pētnieku veikumu betona ilgtspējas veicināšanā

Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Būvniecības un mašīnzinību fakultātes zinātnieki īsteno vairākus nozīmīgus pētījumus, kas sekmēs klimatam draudzīgāku būvmateriālu izstrādi un aprites ekonomikas principu iedzīvināšanu industrijā. Latvijas Betona savienības zinātniski tehniskajā konferencē zinātn…

Rīgas Tehniskā universitāte

5. decembris, 2025. gads

pētījumi dabaszinātnes

Kāpēc vērts iekopt dabisko pļavu

Kāpēc sēt pļavu? Cik ilgā laikā tā izaugs? Vai tad tas nenotiek pats no sevis? Delfi Brand Studio projekta "Dabas pēdās" ietvaros saruna ar Dr. geogr. Agnesi Priedi. Bioloģiski daudzveidīga puķu pļava varbūt košāk zied mūsu apziņā nekā Latvijas realitātē, kur to bieži aizstāj lekns lop…

Signe Bahšteina | Delfi Brand Studio

2. decembris, 2025. gads

zinātne sadarbība

Ventspils Augstskola un Latvijas Universitāte noslēdz sadarbības līgumu

Ventspils Augstskola (VeA) un Latvijas Universitāte (LU) 1. decembrī ir noslēgušas sadarbības līgumu, kura mērķis ir stiprināt abu augstskolu sadarbību studiju procesa attīstībā, zinātniskajā pētniecībā, inovācijās un zināšanu pārnesē. Līgums paredz ilgtermiņa kopīgas iniciatīvas, kas veicinās Latv…

Ventspils Augstskola

2. decembris, 2025. gads