Si miras la nieve de cerca, probablemente notarás que está formada por miles de copos diminutos con diseños hermosos y complejos. Estos copos son en realidad cristales de hielo. Se forman en nuestra atmósfera, en lo alto de las nubes, y se transforman a lo largo de su viaje a la Tierra gracias a diferentes factores y fuerzas.
Observamos cómo se forman los copos y qué condiciones atmosféricas contribuyen a las hermosas complejidades por las que los conocemos.
Tal vez se pregunte cómo es posible que no haya dos copos de nieve idénticos si todos tienen un inicio hexagonal y solo pueden formar columnas o placas. La respuesta está en la naturaleza dinámica de la atmósfera.
El ambiente está en constante cambio. A medida que pasa cada segundo, la temperatura, la humedad, la dirección del viento y una serie de otros factores bombardean un cristal de nieve mientras cae al suelo. Los cristales de nieve son sensibles al más mínimo de estos cambios.
El vapor de agua que se está cristalizando responde a diferentes exposiciones que finalmente crean nuevos patrones. Dado que no hay dos copos de nieve que viajen exactamente en el mismo camino al mismo tiempo, no hay dos copos de nieve que se vean iguales. Mismo comienzo, diferentes finales.
Cómo Se forma un copo de nieve
Los diseños de los copos son en realidad productos de un proceso de cristalización controlado por la atmósfera. El vapor de agua en la atmósfera se adhiere a una mota de polen o polvo que flota libremente y actúa como un nucleador.
Esto significa que puede comenzar a agregar (es decir, nuclear) más moléculas de agua y crecer en tamaño. Cuando esto sucede a temperaturas frías, el agua también se congela y cristaliza.
A pesar de los muchos estilos únicos de copos, todos cristalizan exactamente en la misma forma: un hexágono. La razón de esto tiene que ver con cómo se comporta el agua a nivel químico. A temperatura ambiente, las moléculas de agua fluyen aleatoriamente unas alrededor de otras, formando y rompiendo enlaces sin fin.
Sin embargo, cuando las temperaturas bajan, comienzan a perder energía cinética y forman enlaces más estables. Hacia los 0°C, se reorientan hacia una posición energéticamente eficiente, que resulta ser una configuración hexagonal rígida. Esto es agua congelada o hielo.
Todos los copos se nuclean y cristalizan de esta manera. A medida que se nuclean más moléculas de agua en el cristal de nieve infantil, cristalizan brazos largos y zarcillos ramificados, formando diseños artísticos únicos.
La forma en que se materializan estos diseños es simplemente una cuestión de disponibilidad de agua y temperatura, una relación que se describe mejor en el Diagrama de copos de nieve de Nakaya.
El diagrama de Nakaya de los copos
En la década de 1930, el físico japonés Ukichiro Nakaya creó los primeros copos de nieve artificiales y estudió su crecimiento como un análogo de la formación de cristales de nieve natural. El Diagrama de morfología de los cristales de nieve, o Diagrama de Nakaya, es su práctico gráfico que ilustra cómo se forman los copos.
El diagrama ilustra los tipos de copos que se forman a través de la temperatura y la humedad atmosféricas durante la caída de un cristal de nieve al suelo.
El tamaño y la complejidad de los copos dependen de la humedad de la atmósfera. Más agua significa copos de nieve más grandes e intrincados. Sorprendentemente, los copos de nieve alternan entre dos clases de crecimiento (placas frente a columnas) a medida que disminuyen las temperaturas.
Cerca de su aniversario de 100 años, este detalle del diagrama de Nakaya todavía desconcierta a los investigadores de hoy. Muchos continúan teorizando y demostrando cómo este fenómeno puede ser posible.
