Come si formano e crescono i cristalli di ghiaccio?
Questa domanda fu presa in considerazione dall’astronomo Johannes Kepler circa 400 anni fa.
Keplero pubblicò un articolo sull’argomento nel 1611.
Ipotizzava che i cristalli fossero fatti di subunità che si combinavano per formare le forme simmetriche dei cristalli di ghiaccio.
Forse la persona più nota per studiare i cristalli di ghiaccio era Wilson A. Bentley, un agricoltore del Vermont.
Ha scattato più di 5.000 splendide fotografie durante la sua vita e le sue fotografie documentano che i cristalli di ghiaccio sono tutti a sei facce.
La loro bellezza fa eco alla complessità di come si formano e crescono.
La spiegazione di questo fenomeno può essere spiegata dalla chimica e dalla fisica.
I cristalli di ghiaccio sono fatti da molecole d’acqua, che sono formate da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.
I due atomi di idrogeno formano un angolo di 104,5 gradi dal nucleo atomico, l’atomo di ossigeno attrae una quota maggiore di elettroni, rendendo la molecola d’acqua leggermente negativa da un lato e leggermente positiva dall’altro.
Quando l’acqua si congela, le molecole bipolari vengono attratte l’una dall’altra, formando un reticolo cristallino esagonale.
Quando si formano i cristalli di ghiaccio, le molecole d’acqua non possono depositarsi sul cristallo a casaccio, così le molecole devono adattarsi alla forma del cristallo.
La forma di un cristallo è chiamata la sua abitudine, come catturato dalle fotografie di Bentley, ci sono quattro abitudini di base: la piastra esagonale, l’ago, la colonna e il dendrite.
La temperatura e il contenuto di vapore dell’ambiente determinano il particolare abito cristallino.
Mentre il cristallo si muove attraverso l’atmosfera, la temperatura e l’umidità cambiano, il che può cambiare l’abitudine di crescita, producendo forme molto complesse.
La forma finale del cristallo varierà in base ai fattori ambientali che ha sperimentato mentre attraversava l’atmosfera.
Fonte: wxguys.ssec.wisc.edu
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