Siete mai rimasti incantati a guardare un paesaggio innevato, un lago ghiacciato, una coltre di neve distesa su un prato? Vi siete mai domandati da dove e come nasce la neve? E perché due fiocchi non sono mai uguali? O ancora qual è la differenza tra un fiocco di neve e un cristallo di ghiaccio?
A soddisfare le vostre curiosità ci hanno pensato gli scienziati dell’Acs, l’American Chemical Society che hanno svelato il mistero della neve, attraverso una ricerca corredata da un lungo e appassionante video simulazione.
Gli esperti hanno spiegato la dinamica dei cristalli di neve e simulato le fasi di una nevicata. Scienza, fisica, geometria, matematica e meteorologia, ma anche un pizzico di sana magia per raccontare cosa c’è dietro un meraviglioso fiocco di neve.
La formazione della neve
Nel video, disponibile su Youtube, gli scienziati dell’American Chemical Society partono dal vapore per illustrare il ciclo dell’acqua e per poi arrivare alla formazione dei cristalli di neve, con le loro splendide forme mai identiche fra loro.
A incidere sulla nascita della neve sono una serie di variabili come la temperatura, l’umidità, l’atmosfera, la pressione atmosferica. Ad alta quota, raccontano gli esperti, il vapore acqueo inizia lentamente ma inesorabilmente a cambiare stato.
Ad una certa temperatura, avviene la fase della sopraffusione. Le gocce d’acqua all’interno del vapore acqueo si congelano a -20 °C e diventano il nucleo cristallino. La massa poi imprigiona altre goccioline di acqua fredda: è così che si genera il primo bellissimo cristallo di neve.
Al microscopio
Ogni cristallo è unico, ha una forma geometrica irripetibile che lo rende diverso da tutti gli altri: una differenza infinitesimale impossibile da rilevare a occhio nudo. Per questo il team di ricercatori dell’American Chemical Society li ha passati al microscopio, esaminandone la taglia.
La struttura di base è quella di un esagono, con due atomi di idrogeno che si legano ad un atomo di ossigeno seguendo una linea variabile: tonda, quadrata, allungata, dentriti, addirittura ad ago. Il disegno dipende ancora una volta dalla quantità di umidità, dalla temperatura, dalla pressione.
Tra le forme della neve censite contiamo i cristalli piani, quelli a stella, quelli ad ago e infine quelli a colonna. All’interno di ogni singola formazione ci sono ben un miliardo di miliardi di molecole che si ramificano e si dividono ulteriormente. Ecco perché i fiocchi di neve non sono mai uguali.
Foto e video della neve
Il web è pieno di contributi fotografici e videografici della neve: lo Snowflake Designer Ken Libbrecht ha immortalato sezioni di fiocchi di neve al microscopio e le ha inserite in un video che mostra proprio la particolarità di questo fenomeno.
Ken Libbrecht è anche riuscito a manipolare i cristalli cambiandone la forma, controllando pressione, umidità e temperatura. C’è anche un simulatore, un programma che permette di creare cristalli e fiocchi di neve artificiale, come si è fatto alla Disney quando hanno realizzato Frozen.