Aquest hivern està nevant amb força al Pirineu i a molts d’altres indrets… aquí al Camp d’Aprenentatge estem envoltats d’una pila de neu. És un bon moment per fixar-nos en aquest fenomen i parlar de la neu! Us heu fixat algun cop en les formes dels flocs de neu? Com és que adopten aquestes formes tan boniques, perfectament estructurades, i totes… diferents?
Quan neva?
Quan precipita, per tal que sigui en forma de neu, cal que les gotes es comencin a congelar, i això passa al voltant dels -10ºC. Llavors, de manera gradual, les gotes d’aigua es van congelant, convertint-se en partícules de gel rodejades de gotes d’aigua dins dels núvols. Aquesta part gelada va augmentat a mesura que es condensa vapor a sobre seu, formant-se de manera progressiva un floc de neu complet.
La forma dels flocs de neu
Les formes que formen són molt dependents de la temperatura i la humitat:
Aquest diagrama il·lustra aquest fet: les formes més simples són més comuns amb humitats relatives baixes, mentre que les formes més complexes de cristall es formen amb humitats elevades.
Encara no es coneixen les variables precises de la formació de les formes particulars, tot i que els investigadors en el camp de la cristal·lografia treballen contínuament en equacions teòriques per predir les formes dels flocs de neu. El nombre de categories que es poden classificar els cristalls de neu ha anat augmentant constantment al llarg dels anys. La geometria dels flocs de neu va ser reconeguda per primera vegada l’any 1611 per l’astrònom alemany Johannes Kepler. Va descriure certes formes bàsiques de flocs de neu, basats sempre en la naturalesa hexagonal dels flocs de neu; haurien de passar 200 anys per poder-ho associar a l’estructura atòmica i molecular de l’aigua. Durant la dècada de 1930, nous estudis van classificar en 21 categories diferents de forma; en la dècada de 1950, es va expandir a 42 categories, en els anys 60 a 80 categories, i el més recent el 2013 a una sorprenent xifra de 121 categories. Aquest últim estudi divideix la classificació en tres subnivells: general, intermedi i elemental. La gràfica mostra les 39 categories intermèdies, que es poden agrupar en vuit categories generals:
Dos flocs de neu poden ser iguals?
Wilson Alwyn Bentley, l’any 1885, va fotografiar amb un microscopi milers de flocs de neu, intentant trobar-ne dos d’iguals. Va observar-ne una gran varietat de geometries, però no va aconseguir trobar-ne dos d’idèntics. Per tant, va concloure que era molt poc probable que pogués ser cert: com que un floc de neu pot estar format per 1018 molècules d’aigua (es a dir, un trilió de molècules d’aigua), la probabilitat que dos flocs siguin idèntics és pràcticament nul·la, ja que s’estructuren de manera diferent segons les condicions ambientals. Però què passa quan es formen en condicions ambientals comuns? L’any 1988, Nancy Knight (EUA), científica del Centre Nacional d’Investigació de l’Atmosfera de Boulder, Colorado, EUA, va trobar dos flocs de neu idèntics mentre estudiava els cristalls de neu d’una tempesta a Wisconsin, utilitzant un microscopi. Per tant, va quedar demostrat que 2 flocs de neu poden ser totalment idèntics si les condicions ambientals en el quals es formen son prou semblants. També s’ha aconseguit formar flocs de neu idèntics sota condicions de laboratori (www.snowcrystals.com/identicaltwins/identicaltwins.html)
Neu natural vs. neu artificial
Com podeu veure a les imatges, la neu artificial no forma flocs de neu estructurats. Els canons de neu artificial pulveritzen microgotes d’aigua quan la temperatura ambiental es prou baixa per a que es congelin al moment de sortir del canó. És un procés molt més accelerat de manera que, a nivell d’estructura, no té cap mena de semblança amb un cristall natural.
