Группа ученых из США и Германии экспериментировала с охлажденной жидкостью, изучая образование кристаллов. В природных условиях Земли вода создает кристаллы одной модификации: гексагональной сингонии (лёд Ih). Появление кристаллов начинается в воздухе: содержащиеся в нем микроскопические фрагменты воды в условиях низких температур вырастают до полноценных снежинок, падая затем вниз. Исследователей заинтересовал процесс зарождения будущей снежинки и минимально необходимый для этого объем воды.
Была проведена серия опытов, в ходе которых пучок водных молекул пропускали сквозь отверстие диаметром 60 микрометров вместе с инертным газом аргоном. Смесь проходила сквозь области последовательно понижающейся температуры (до -123 °C). Момент перехода воды в твердую фазу регистрировался в инфракрасном спектре.
Фото: Pnas.org
Ученые отмечают, что в ходе похожих исследований, проводившихся ранее, вода охлаждалась быстрее, что отражалось на скорости формирования снежинки, не давая полную картину. Теперь же удалось найти стартовую точку: минимально необходимое число молекул для образования кристалла льда составляет от 90 до 150. Такой кластер молекул воды, или «нанокапля», имеет диаметр всего около двух нанометров — это в миллион раз меньше, чем снежинка, которая из него вырастет.
Если же в капле меньше 90 молекул, они продолжают хаотичное существование и не формируют кристалл.
Как сообщал «Вокруг Света. Украина», ученые выяснили, что всего различают 9 основных форм снежинок и около 50 различных их вариаций.
По материалам National Geographic
Читайте также:
NASA показало, как тает снежинка
Тающая снежинка и крадущийся кит: лучшие научные фото 2017 года
