Светлана КУЗИНА, Фото с сайта SnowCrystals.com (23 января 2012)

В снежинках порядок и хаос сосуществуют вместе

СЕКРЕТ КРИСТАЛЛОВ

Оказывается, снежинка имеет вес. Обычная весит около 1 миллиграмма. "Отборная" - около 3 миллиграммов. Такие тяжелые хлопья, похожие на кружащиеся блюдца до 10 сантиметров в поперечнике, выпали, например, в Москве 30 апреля 1944 года. А самая громадная снежинка была зафиксирована в 1887 году в американском штате Монтана. Ее диаметр составил 38 см, а толщина – 20 см.

Миллиарды же этих "невесомых" природных кристаллов влияют даже на скорость вращения Земли: чуть-чуть тормозят. Только в летние месяцы, когда снегом бывает покрыто всего 9 процентов всей поверхности планеты, снежный покров весит 7400 миллиардов тонн. А к концу зимы в северном полушарии масса снега достигает 13 500 миллиардов тонн. Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок, каждая из которых уникальна.

- Структура и внешний вид кристалликов льда зависят от того, где именно они падают, - считает самый известный в мире исследователь снежинок - профессор физики Кеннет Либбрехт (Kenneth Libbrecht) из Калифорнийского технологического института. - Самые красивые и сложные по структуре снежинки выпадают там, где климат суровее - к примеру, на Аляске или восточной Сибири. А вот в крупных городах, где климат мягче, структуры снежных кристалликов гораздо проще. Однако вариантов сборки этих сложных симметричных структур множество - и до сих пор не удалось найти среди них двух одинаковых.

Шестигранная призма - самый простой снежный кристалл. Рассмотреть можно только под микроскопом.
Шестигранная призма - самый простой снежный кристалл. Рассмотреть можно только под микроскопом.

Профессор Либбрехт выращивает снежинки искусственно в своей лаборатории и фотографирует природные. Он разработал специальную камеру со встроенным микроскопом для "полевых" исследований. Для того чтобы структура снежинки была хорошо видна на фотографии, образец подсвечивается специальным образом, и сама снежинка работает как сложная линза. Фотографировать же снежинки надо очень быстро: когда они спускаются с неба, то перестают расти и почти сразу же начинают терять четкость граней.

Эта снежинка имеет  так много ответвлений,  что выглядит как папоротник.
Эта снежинка имеет так много ответвлений, что выглядит как папоротник.

- Не бывает четырех-, пяти- и восьмиугольных снежинок, - уверяет профессор. - В основном они имеют строго шестиугольную форму. С точки зрения кристаллографии, это наиболее естественная форма для кристалла. Хотя встречаются экземпляры и c тремя, и с двенадцатью сторонами.

Однако вот парадокс: везде в мире почему-то чаще попадаются треугольные.

Либбрехта заинтриговала эта загадка. И он решил выяснить, почему треугольных снежинок в природе больше. Для этого он использовал специальную "снежную машину" - камеру, в которой можно контролировать рост снежинок. В результате выяснилось, что "треугольники" - просто напросто самые устойчивые. Никакие возмущения воздушного потока, будь то даже сильная буря, не изменяют ее форму. Другие же свою красоту под натиском природных катаклизмов теряют, поэтому поймать их удается крайне редко.

Иногда с неба падают такие катушечки.
Иногда с неба падают такие катушечки.

А снежинок других форм - множество. Так, по классификации Международной комиссии по снегу и льду - есть и такая! - все ледяные кристаллы разделены на группы: пластинки, иглы, звезды, ежи, столбики, пушинки, запонки, призмы и неправильные формы.

- Самые идеальные по форме снежинки можно найти, когда идет небольшой снежок и дует легкий ветер, а погода при этом особенно холодная, - рассказывает Либбрехт. - На модель кристаллов льда температура влияет так. Например, при -2°C получаются плоские диски. При -5°C - иглы. При -15°C - большие красивые хлопья, которые часто изображают на новогодних открытках. При температурах ниже -30°С - кристаллы, похожие на столбики.

И есть еще одна тайна, присущая строению снежинки, которую пытается раскрыть профессор.

Треугольный кристалл самый устойчивый.
Треугольный кристалл самый устойчивый.

- В ней порядок и хаос сосуществуют вместе, - объясняет Либбрехт. - Так, из физики известно, что в зависимости от условий получения твердое тело должно находиться либо в кристаллическом (когда атомы упорядочены), либо в аморфном (когда атомы образуют случайную сетку) состоянии. Снежинки же имеют кристаллическую решетку, в которой атомы кислорода выстроены упорядочено, образуя правильные шестиугольники, а атомы водорода расположены хаотично. И только позже каким-то волшебным образом эти атомы так перетасовываются, что получаются настоящие произведения искусства.

И этим шедеврам природы находится достойное место. Так, в городе Кага на острове Хонсю(Япония) создан  единственный в мире музей снежинок. А у профессора Либбрехта собрана уникальная коллекция снежных редкостей, которые можно увидеть на его сайте SnowCrystals.com.

Снежинка с 12 гранями - это  на самом деле две соединенные вместе снежинки. Одна повернута на 30 градусов по отношению  к другой. Они довольно редки.
Снежинка с 12 гранями - это на самом деле две соединенные вместе снежинки. Одна повернута на 30 градусов по отношению к другой. Они довольно редки.

КСТАТИ

Легенда о самом первом снеге

Восставшие ангелы в момент падения теряли свои белоснежные крылья, которые покрыли землю белым блестящим ковром. Так появился снег, и наступила первая зима.

Полая колонка с коническими концами. Ее можно рассмотреть только через хорошее увеличительное стекло. 
Полая колонка с коническими концами. Ее можно рассмотреть только через хорошее увеличительное стекло. 
Звездный дендрит (от греческого - дерево) имеет древовидную ветвящуюся структуру. Довольно крупный кристалл - 2 - 4 мм в диаметре. Легко увидеть невооруженным глазом.
Звездный дендрит (от греческого - дерево) имеет древовидную ветвящуюся структуру. Довольно крупный кристалл - 2 - 4 мм в диаметре. Легко увидеть невооруженным глазом.
Иглы - такие стройные снежинки, упав на пальто, похожи на маленькие белые волоски.
Иглы - такие стройные снежинки, упав на пальто, похожи на маленькие белые волоски.
 
 
 
 
 

А В ЭТО ВРЕМЯ

Бактерии вызывают снегопады?

Группа исследователей из государственного Университета Луизианы(США) обнаружили: у осадков есть не только физические, но и биологические причины. Конкретно, виноваты бактерии, которые используют снежинки или капли дождя, как транспорт - до дома добираются. Это - помимо того, что микроорганизмы становятся центрами кристаллизации и конденсации, действуя наподобие сухого льда, который распыляют в облаках, вызывая дождь.

- Испарения и ветер уносят бактерии в атмосферу, - говорит профессор Брент Кристнер. - Но находиться там долго они не могут. И создают себе условия для возвращения на землю. Бактерии Pseudomonas syringae, к примеру, выделяют белки, которые создают структуры, подобные кристаллической решетке льда. На них лед образуется даже при плюсовой температуре. Из него формируются снежинки. При более теплой погоде - капли дождя.

Что же получается? На нас не просто снег сыпется, а какой-то биологический бульон замороженный. Одно успокаивает: бактерии эти вроде бы не опасные.

Политика

Декларации Тимошенко за два прошлых года тщательно проверят
Декларации Тимошенко за два прошлых года тщательно проверят [дополняется]

НАПК будет искать несоответствия в указанном имуществе и суммах на счетах экс-премьера.

У Штепы резко ухудшилось состояние здоровья
У Штепы резко ухудшилось состояние здоровья 75

Из-за плохого самочувствия в деле экс-мэра Славянска наметилась заминка.

Первые министры Украины: журналисты, художники и романтики
Первые министры Украины: журналисты, художники и романтики 61

8 человек, входящих в кабинет Винниченко, могли еще в июле 1917 года повернуть колесо истории для Украины в другую сторону. Не решились…

Происшествия

Экс-чемпион мира по боксу арестован за нападение на свою девушку
Экс-чемпион мира по боксу арестован за нападение на свою девушку 5

Пьяный Джермейн Тейлор укусил девушку за лицо и за руку, когда она пыталась уйти из его дома.

Во время учений в Днепропетровской области пострадали восемь военных
Во время учений в Днепропетровской области пострадали восемь военных 25

Солдаты пострадали от взрыва снаряда, сейчас они находятся в больнице.

В Киеве пьяный водитель БМВ протаранил автосервис, убив мойщика
В Киеве пьяный водитель БМВ протаранил автосервис, убив мойщика [фото] 84

Водитель авто на "еврономерах" ехал на большой скорости, нее справился с управлением и вылетел на тротуар, а затем в бокс.

Экономика

Последствия вируса "PetyaA": от программы M.E.Doc отказалось Госказначейство 120

Что ждать Украине от сотрудничества с Беларусью
Что ждать Украине от сотрудничества с Беларусью 328

Мы покупаем у соседей втрое больше, чем продаем, и в ближайшем будущем ситуация не изменится.

Мир пугают новым экономическим кризисом
Мир пугают новым экономическим кризисом 559

На этот раз проблемы могут прийти из Китая.

Общество

Вот это да: по Международной космической станции можно прогуляться онлайн
Вот это да: по Международной космической станции можно прогуляться онлайн 29

Google запустил новую функцию в честь 48-летия посадки космического корабля "Аполлон-11" на Луну.

В Минске почтили память Павла Шеремета

В США говорящий попугай выдал убийцу своего хозяина
В США говорящий попугай выдал убийцу своего хозяина 182

Птица все время повторяла последние слова жертвы, что подтвердило выводы правоохранителей о преднамеренном убийстве.

Светская хроника и ТВ

В новом календаре Pirelli будут только темнокожие модели
В новом календаре Pirelli будут только темнокожие модели [фото] 115

Выпуск за 2017 год посвящен сказке "Алиса в стране чудес".

Приключения Depeche Mode В Киеве: шопинг на Крещатике и обед на Льва Толстого
Приключения Depeche Mode В Киеве: шопинг на Крещатике и обед на Льва Толстого 467

"КП" в Украине" узнала, как устроили быт и чем развлекали себя в Киеве звездные британцы.

В Мексике Екатерина Кухар и Александр Стоянов танцевали на высоте 2700 метров и съели яйца муравьев
В Мексике Екатерина Кухар и Александр Стоянов танцевали на высоте 2700 метров и съели яйца муравьев [фото] 143

Самая красивая балетная пара Украины устроила каникулы со щепоткой экстрима.

Спорт

Руни продает себя на вечеринке за 565 евро
Руни продает себя на вечеринке за 565 евро 11

Любому, кто заплатит, будет разрешено обнять Уэйна и пожать ему руку

ПСЖ дает за Неймара рекордные деньжищи
ПСЖ дает за Неймара рекордные деньжищи 141

Французский клуб готовится взорвать трансферный рынок, купив у "Барселоны" бразильского форварда

Срна:  Выходки болельщиков - проблема, которую не могут решить ни я, ни Ярмоленко
Срна: "Выходки болельщиков - проблема, которую не могут решить ни я, ни Ярмоленко" 267 1

Капитан донецкого "Шахтера" ответил на вопросы журналистов накануне матча против киевского "Динамо" в чемпионате Украины