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

sasniegumi zinātne

LU profesors Andrejs Cēbers saņem prestižo R. E. Rozensveiga medaļu par izciliem sasniegumiem magnētisko šķidrumu pētniecībā

Šovasar, no 5. līdz 10. jūlijam, Vīnē norisinājās 17. Starptautiskā magnētisko šķidrumu konference (The 17th International Conference on Magnetic Fluids (ICMF17) ). Tās laikā Latvijas Universitātes (LU) Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultātes (EZTF) Fizikas nodaļas profesors Andrejs Cēbers saņēma…

Latvijas Universitāte

25. septembris, 2026. gads

zinātne zinātnes komunikācija

Kas jāprot mūsdienu zinātniekam? Top akadēmiskā personāla kompetences modelis

Pēdējos gados arvien svarīgāka kļūst zināšanu pārneses kompetence – zinātniekiem jāspēj popularizēt un skaidrot, ar ko viņi nodarbojas. Mūsdienās to sagaida no visa akadēmiskā personāla, Latvijas Radio raidījumā "Zināmais nezināmajā" pauda Latvijas Universitātes Izglītības zinātņu un psiholoģijas f…

lsm.lv

24. septembris, 2026. gads

starptautiskā sadarbība zinātne

Pieredzes apmaiņā Šveicē gūst atziņas par pētniecības rezultātu komercializāciju un sadarbību ar industriju

No 14. līdz 17. septembrim Šveicē norisinājās Latvijas valsts pārvaldes, pētniecības institūciju un industrijas pārstāvju pieredzes apmaiņas vizīte, kuras uzmanības centrā bija pētniecības rezultātu komercializācija un veiksmīgas sadarbības veidošana starp pētniecību un industriju. Vizītes laikā La…

Izglītības un zinātnes ministrija

22. septembris, 2026. gads

zinātnes politika zinātne

Elektronikas un datorzinātņu institūts: no pētniecības līdz nākotnes tehnoloģijām

Elektronikas un datorzinātņu institūts (EDI) ir viena no vadošajām informācijas un komunikācijas tehnoloģiju, elektronikas un viedo tehnoloģiju zinātniskajām institūcijām Latvijā. Institūts apvieno vairāk nekā 66 gadu pieredzi zinātniskajā pētniecībā, izstrādājot inovatīvus risinājumus elektro…

Elektronikas un datorzinātņu institūts

21. septembris, 2026. gads