Cosa rivelano i fiocchi di neve sull’universo?

Come può qualcosa di così piccolo contenere così tante informazioni sull’universo? Sembra difficile da credere, ma sì, un fiocco di neve contiene un’enorme quantità di informazioni sull’universo e sui suoi segreti. Si forma quando il vapore acqueo entra in contatto con un granello di polvere o polline nella nuvola a una temperatura molto bassa, quindi il vapore cristallizza e passa dallo stato gassoso allo stato solido, formando cristalli di ghiaccio. Man mano che questa scaglia si attacca a più cristalli, diventa più grande e più pesante e alla fine cade verso il suolo.

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La bellezza della simmetria di un fiocco di neve

Nonostante siano formati da diverse molecole d’acqua che si uniscono alla crosta durante la loro formazione, i fiocchi di neve hanno una simmetria radiale, proprio come le stelle marine e alcuni tipi di fiori come ad esempio i tulipani, ma possono assumere forme diverse.

La forma complessa e simmetrica dei fiocchi di neve è il risultato di modelli di crescita dei cristalli che si verificano durante la loro formazione nelle nuvole.

Secondo il presentatore e professore della BBC. Brian Cox nel video Cosa ci dicono i fiocchi di neve sul nostro universo Quello che succede è che ogni molecola d’acqua (H2O) è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, e quando si congelano, l’angolo tra gli atomi di idrogeno è sempre di 105°, e questo è ciò che fa sì che il fiocco abbia un centro a sei lati.

Quando le molecole d’acqua si condensano e cristallizzano attorno a minuscole particelle di polvere nell’atmosfera, si dispongono in schemi simmetrici a causa delle forze intermolecolari e degli specifici angoli di legame tra le molecole d’acqua.

Sebbene il suo centro sia sempre esagonale, nessun fiocco di neve è uguale all’altro, e la sua dimensione e forma dipendono dalla temperatura e dall’umidità in cui si trova, dal percorso che fa nel suo viaggio tra le nuvole e quando cade verso terra, e dal quantità di molecole d’acqua che si accumulano nei singoli fiocchi di neve, rendendo il percorso e il design di ciascuno unici, quindi non esistono due fiocchi di neve uguali.

Se i fiocchi di neve sono trasparenti, perché la neve è bianca?

I fiocchi di neve sono trasparenti perché la loro struttura interna è costituita da minuscoli cristalli di ghiaccio. Questi cristalli di ghiaccio hanno un indice di rifrazione molto simile a quello dell’aria che li circonda. Quando la luce passa attraverso questi cristalli, si verifica un fenomeno chiamato diffusione della luce, in cui la luce che cade su un fiocco di neve viene rifratta e riflessa in diverse direzioni a causa della sua struttura cristallina, facendolo apparire bianco o trasparente se osservato singolarmente.

Inoltre, è importante notare che, sebbene i singoli cristalli di neve siano trasparenti, man mano che i fiocchi di neve si accumulano e si consolidano, possono intrappolare piccole bolle d’aria o altre impurità, che possono influenzarne la trasparenza e il colore. Tuttavia, nella loro forma più pura e individuale, i fiocchi di neve sono trasparenti grazie alla loro struttura cristallina e al modo in cui la luce interagisce con essi.

Cosa rivelano i fiocchi di neve sull’universo?

Sebbene i fiocchi di neve siano un fenomeno terrestre, possono fornire informazioni sui processi e sui modelli fisici globali. Ecco alcuni modi in cui i fiocchi di neve possono rivelare aspetti dell’universo:

• Modelli frattali: Molti fiocchi di neve mostrano schemi frattali nella loro forma, nel senso che mostrano una struttura che si ripete a diversi livelli. Questi modelli frattali sono osservati in molti sistemi naturali e cosmici, dalle galassie ai sistemi intergalattici, illustrando come gli stessi principi matematici e fisici si applicano in contesti diversi.
• Diversità e complessità: I fiocchi di neve mostrano un’incredibile diversità e complessità nella loro forma e struttura, anche se sono composti principalmente da acqua ghiacciata. Questa diversità può riflettere la complessità dei processi fisici e chimici che si verificano nei sistemi naturali, inclusa la formazione di stelle, pianeti e altri corpi celesti.
• Simmetria e forma: La consistenza e la forma dei fiocchi di neve sono influenzate da fattori quali temperatura, umidità e modelli di crescita dei cristalli. Questi stessi fattori possono influenzare la forma e la struttura degli oggetti cosmici, come i cristalli di ghiaccio nelle nubi interstellari, negli asteroidi e nelle comete.
• Processi di formazione stellare: La formazione dei fiocchi di neve sulla Terra può fornire informazioni sui processi di formazione stellare che si verificano nelle nubi interstellari nello spazio. Comprendere i processi fisici e chimici che portano alla formazione dei fiocchi di neve può aiutare gli scienziati a comprendere meglio come le stelle e i sistemi planetari si formano ed evolvono nel tempo.

Sebbene i fiocchi di neve siano fenomeni terrestri, possono fornire utili analogie e approfondimenti sui processi e sui modelli globali che si verificano su scale molto più grandi nell’universo. Studiarli potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio i principi fondamentali che governano l’universo.

fonte: Cosa ci dicono i fiocchi di neve sul nostro universo?