Általánosan elfogadott tény, hogy nincs két egyforma hópehely. De valóban így van? Nézzük meg, miként is keletkeznek a hópelyhek.
A köznyelvben gyakran hópihének nevezett jégkristályok régóta foglalkoztatják az emberiséget. Méretük, formájuk és mintázatuk zavarba ejtő sokféleséget mutat, kialakulásuk körülményeit illetően pedig még vannak tisztázatlan részletek. A lenyűgöző változatosságban azonban van egy közös tényező, ami a hókristályok szinte mindegyik változatában megjelenik: a hatszög. Ezt a szimmetriát elsőként a neves matematikus és csillagász, Johannes Kepler állapította meg, azóta számos tudós behatóan foglalkozott a témával, és rengeteg csodálatos felvétel is készült a roppant gazdag formavilággal bíró hópelyhekről.
A hópihék különféle alakját keletkezési környezetük eltérő hőmérséklete és nedvessége adja.
A hópehely születése
Minden a levegőben lévő vízpárával kezdődik. A felszínről elpárolgott vízgőz a magasabb, hideg légrétegekbe érve kicsapódik. Ezek a vízcseppek képesek folyékony halmazállapotúak maradni akár még 18 °C-os hőmérsékleten is, mert a jég képződéséhez egy mikroszkópikus porszemcse, pollen vagy aeroszol szükséges, amelyhez a vízcsepp hozzáfagyhat. A kialakult jégkristályok további vízpárát fagyasztanak a felszínükre: ez a folyamat hozza létre a hókristály ágait.
Minden hópehely egyedi úton halad át a légkörön, melynek apró hőmérséklet-, páratartalom-, és légáramlás-különbségei sajátos hatással vannak a jégkristályok növekedésére, páratlan formákat alkotva. Egy tipikus hópehely kb. 30-45 percig tartó folyamat során, legalább 10 trillió molekulából keletkezik. Amikor a hópelyhek elég nehézzé válnak, a gravitáció hatására a földre hullanak. A legkisebb hópelyheket gyémántpor kristályoknak hívjuk, és olyan kicsik lehetnek, mint egy emberi hajszál átmérője.
Egyedi mintázatok
Nem pontosan tisztázott az a szabályszerűség, hogy a különféle kristálytípusok miért egy adott hőmérséklet-tartományhoz köthetők. Ugyanakkor tény, hogy a vékony, lapos mintázatok kialakulása -2 °C és -15 °C körüli hőmérsékleteken jellemzőek, a karcsú, hosszúkás alakzatok viszont -5 °C és -30 °C környékén jönnek létre. Nincs konszenzus a tudósok között, hogy az egyszerűbb kristályformák alacsonyabb, a bonyolultabbak pedig inkább magasabb páratartalom esetén alakulnak ki.
A közönséges, hatágú dendritek kb. -16 és -12, az üreges oszlopok -10 és -6, míg a jégtűk -6 és -4 Celsius fok közötti hőmérsékleten keletkeznek a leggyakrabban. Ritkán háromszög-szimmetriájú kristályok is létrejöhetnek, főleg, ha a hőmérséklet -2 °C körül alakul. Előfordul, hogy a különböző hőmérsékletű levegőn áthaladó hópehely a tipikus formák kombinációjából épül fel. A közhiedelemmel ellentétben a hópelyhek álltalában nem tökéletesen szimmetrikusak.
Rengeteg tényező befolyásolja a hókristály kialakulását. Bár statisztikailag lehetséges, nagyon kicsi az esélye annak, hogy két hópehely azonos formát öltsön.
Wilson Alwyn Bentley 1885-től kezdve több ezer hókristályról készített fotót mikroszkóp segítségével, ennek köszönhetően széles körben is ismertté válhattak a hókristályok izgalmas formái. Azóta már rengeteg felvételt készítettek a témában, de túlzás nélkül állíthatjuk, hogy a látvány megunhatatlan. Az alábbi videóban is bámulatos hópelyheket figyelhetünk meg, amelyek mind-mind a természet tökéletességét hirdetik.
->siteRenderer->imageSrc(null, 'https://crm.mtsz.org/msite/24/045N41CSJSAJ.jpg', 270, 366, '', '', false, false, '', '', false, 1, false);?>)
