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    ¿Es cada copo de nieve realmente único?
    ¿Cómo podría ser diferente cada copo de nieve? La respuesta involucra vapor de agua, temperatura y probabilidad. © jefunne / iStock / Thinkstock

    La próxima vez que atrape uno con la lengua, podría detenerse a considerar la larga y ardua situación del copo de nieve. Esos delicados e intrincados cristales han viajado muchas millas antes de caer al suelo junto a sus billones de primos. Y aunque vuelan en multitudes, la palabra en la calle resbaladiza por la nieve es que no hay dos de esos pequeños copos iguales. ¿Puede cada copo de nieve ser realmente diferente?

    La respuesta corta es sí, los copos de nieve son realmente diferentes entre sí. Puede encontrar algunos que son extremadamente similares (particularmente al comienzo del desarrollo de un copo) pero los copos de nieve completamente formados son de hecho estructuralmente diferentes, aunque solo sea por un mínimo de grados.

    Comprender por qué los copos de nieve adoptan formas únicas significa comprender cómo se forman en primer lugar. Todo comienza en la superficie de la Tierra, como el agua se evapora de los océanos, ríos y lagos y se eleva a la atmósfera en forma de vapor de agua gaseoso, que a veces vemos como nubes.

    En verano esas nubes se mueven por los cielos, dando sombra y rompiendo el horizonte azul. Pero en invierno las cosas cambian. El aire frío obliga a las moléculas de vapor de agua a formar pequeñas gotas de líquido que tienden a condensarse sobre cualquier material particulado cercano. como polen o polvo. Estos diminutos cristales de hielo son las versiones para bebés de lo que pronto se convertirán en copos de nieve maduros.

    Los cristales flotan por el cielo y chocan con moléculas de vapor de agua. Cuando el vapor entra en contacto con los cristales, el vapor de agua salta directamente de su estado como gas directamente a un cristal sólido, añadiendo al núcleo original del copo de nieve. Este proceso ocurre una y otra vez, construyendo el copo de nieve de un cristal casi imperceptible en un copo más grande que, dadas las condiciones adecuadas, cae al suelo y puede hacer que pronuncie muchas malas palabras cuando se dé cuenta de que su quitanieves de gasolina está roto.

    Sabiendo todo esto Todavía puede ser difícil creer que en un cielo lleno de copos de nieve no hay dos iguales. En la página siguiente, verá cómo el proceso de fabricación de escamas prácticamente garantiza que estos pequeños cristales sean únicos. incluso cuando caen por miles de millones.

    ¿Qué hace un copo de nieve?

    Si bien una pila de copos puede parecer uniforme, cada copo de nieve por separado tiene sus propias características. © Photos.com / Thinkstock

    Cuando los primeros cristales de hielo se unen en un grupo de copos de nieve incipientes, los nuevos copos a menudo tienen un aspecto sorprendentemente similar. Eso se debe en gran parte al hecho de que los cristales de hielo suelen adoptar una forma de celosía hexagonal (de seis lados) debido a la forma en que los átomos de hidrógeno se unen con el oxígeno para producir agua.

    Ciertos bordes de los cristales de hielo están irregulares. Estos andrajosos las áreas irregulares atraen más moléculas de agua que las partes más lisas y uniformes del hexágono. Cada bracito brota más de lo mismo, creciendo hasta convertirse en un copo de nieve intrincado y uniforme.

    Si el desarrollo del copo de nieve se detuvo en los primeros momentos del nacimiento, terminaríamos con muchos más copos que parecen sospechosamente parecidos. Pero los copos de nieve siguen acumulando más y más cristales, agruparse uno encima del otro en patrones distintos.

    Mientras esos racimos de cristales continúan su fiesta de copos de nieve, otros invitados visitan la fiesta de hacer copos. Vienen en forma de factores ambientales, especialmente la humedad y la temperatura. Ambos juegan un papel importante en si el copo de nieve se hace cada vez más grande o se desvanece.

    Puede imaginar lo crítica que es la temperatura para la formación y estructura de los cristales de hielo. Entre temperaturas de 27 y 32 grados Fahrenheit (-2,8 y 0 grados Celsius), los cristales adquieren una apariencia de placa o prisma. Se trata de copos de nieve prototípicos de seis brazos que carecen de mucho interés visual.

    Baja la temperatura unos grados y verás estructuras en forma de aguja. Las columnas huecas se desarrollan a temperaturas aún más bajas. Y cuando hace mucho frío, verás estrellas brotando brazos como helechos.

    La humedad más baja tiende a producir escamas más planas. Una mayor humedad significa un mayor desarrollo de cristales en los bordes y esquinas.

    Agregue un poco de humedad adicional a esas temperaturas realmente frías y, de repente, los copos de nieve pueden volverse increíblemente hermosos. Contienen una multitud de placas, agujas y espacios que se cruzan, Minúsculas obras maestras que caen del cielo.

    Pueden resultar en pequeños, escamas en forma de gránulos. O pueden agregar capa tras capa hasta que se conviertan en monstruosos copos de nieve como los copos de ancho récord de 15 pulgadas (38 centímetros) que cayeron en Montana en 1887.

    La lotería del copo de nieve

    Un copo de nieve puede contener un trillón de moléculas. © Marccophoto / iStock / Thinkstock

    Las condiciones físicas y climáticas determinan la forma y el tamaño de los copos de nieve. Las matemáticas determinan que esos copos son únicos.

    Considere que cada copo de nieve está formado por una gran cantidad de moléculas de agua. Según una estimación, un copo puede tener hasta un trillón de moléculas [fuente:Washington Post]. Porque cada pequeña rama de un copo de nieve puede generar muchas otras, hay docenas y docenas de formas para que se unan varias características cristalinas. Hay tantos arreglos posibles que algunos científicos dicen que hay dos veces más combinaciones de cristales posibles que átomos en todo el universo [fuente:The Naked Scientists].

    Ese tipo de números son tan grandes que ni siquiera podemos comprenderlos. Pero si las matemáticas se mantienen, esos números significan que es muy poco probable que dos copos de nieve hayan sido o serán exactamente iguales.

    Es más, Hay todo tipo de otros factores en juego en la formación de un copo de nieve en cualquier momento dado. Incluso la más mínima fluctuación de temperatura y humedad altera la construcción del cristal. Minúsculas impurezas como motas de polvo cambian los cristales, también. Los ángulos en los que las moléculas de agua chocan con los cristales existentes también son importantes.

    En la atmósfera arremolinada millas por encima de la superficie de la Tierra, todas estas variables cambian sin cesar. Las condiciones que se mantienen en un espacio pequeño son solo un poquito diferentes a esas pulgadas en cualquier dirección, y todo ello transforma los cristales y sus subsiguientes copos de nieve de infinitas formas.

    Los copos de nieve chocan entre sí mientras se disparan y se precipitan por el aire. Donde sus ramas se rompen, se forman nuevos, añadiendo a la singularidad de cada pequeña escama translúcida.

    Así que los copos de nieve son realmente casi infinitos en su especialidad. Son pequeños y efímeros testamentos del extraño y constante cambio en el mundo y el universo que nos rodea.

    Mucha más información

    Nota del autor:¿Cada copo de nieve es realmente único?

    Mientras investigué este artículo, Me sorprendió leer que los copos de nieve más grandes de la historia tenían aproximadamente 15 pulgadas de ancho. Por supuesto, no hay evidencia concreta de que existieran esos enormes copos. Pero los científicos dicen que los enormes copos de nieve de alrededor de 6 pulgadas caen rutinariamente por todo nuestro planeta, por lo que parece razonable que con las condiciones adecuadas podrían crecer aún más. Si alguna vez tengo la suerte de ver copos de nieve que son casi tan grandes como pelotas de baloncesto, No sé si estaría emocionado o aterrorizado ... pero definitivamente sería una experiencia inolvidable.

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    Fuentes

    • Francis, Matthew R. "¿Por qué los copos de nieve son siempre de seis caras?" Ciencia Doble XX. 3 de febrero 2012. (18 de diciembre de 2014) http://www.doublexscience.org/why-are-snowflakes-always-six-sided/
    • Ghose, Tia. "Megadunes y Hoar Frost:6 hechos sobre la nieve". Livescience. 9 de febrero 2013. (18 de diciembre de 2014) http://www.livescience.com/26986-6-facts-about-snow.html
    • Grifo, Julia. "La ciencia de los copos de nieve, y por qué no hay dos iguales ". PBS. 22 de diciembre, 2011. (18 de diciembre de 2014) http://www.pbs.org/newshour/rundown/the-science-of-snowflakes/
    • Biblioteca del Congreso. "¿Es cierto que no hay dos cristales de nieve iguales?" (18 de diciembre, 2014) http://www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/snowcrystals.html
    • Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. "¿Cómo se forman los copos de nieve?" 10 de diciembre 2013. (18 de diciembre de 2014) http://www.noaa.gov/features/02_monitoring/snowflakes_2013.html
    • Palmero, Brian. "Por qué no hay dos copos de nieve iguales". El Correo de Washington. 14 de noviembre 2011. (18 de diciembre de 2014) http://www.washingtonpost.com/national/health-science/why-no-two-snowflakes-are-the-same/2011/11/07/gIQAlwZNLN_story.html
    • Cucaracha, John. "'No hay dos copos de nieve iguales' probablemente cierto, Research Reveals. "National Geographic. 13 de febrero de 2007. (18 de diciembre de 2014) http://news.nationalgeographic.com/news/2007/02/070213-snowflake.html
    • Zentile, Catherine. "La ciencia de los copos de nieve". Los científicos desnudos. 22 de diciembre 2007. (18 de diciembre de 2014) http://www.thenakedscientists.com/HTML/articles/article/science-of-snowflakes/
    © Ciencia https://es.scienceaq.com