¿Por qué no hay dos copos de nieve iguales?

 ¿Por qué no hay dos copos de nieve iguales?
Los copos de nieve se utilizan a menudo como símbolos del invierno y el frío, y son reclamos muy llamativos en Navidad.

Pero, ¿cuánto sabes acerca de los delicados copos de nieve?
¿Por qué no hay dos copos de nieve iguales?

¿Has observado detenidamente un copo de nieve?

Si lo haces te asombrarás de la hermosa y a la vez compleja estructura que tiene.



Al comparar diferentes copos de nieve veremos que cada forma es única y diferente del resto aunque podamos distinguir ciertas estructuras comunes en todos los copos.

Para entender el mundo de los copos de nieve tendremos que adentrarnos en uno de los campos más complejos de la química: el estudio de los cristales o cristalografía.

Aunque antes de empezar debemos realizar una aclaración: realmente las formas a las que nos referimos en este artículo son cristales de hielo y no copos de nieve.

Un copo de nieve se forma cuando los cristales de hielo se reúnen y apelmazan durante la caída. De esta manera cada copo de nieve puede contener varios cristales de hielo.

Las nubes están formadas por vapor de agua y por unas pequeñas partículas (que normalmente son de polvo) llamadas núcleos de condensación.

Las moléculas de agua en forma de vapor son atraídas a estos núcleos mediante fuerzas electromagnéticas y esto provoca la formación de la nube propiamente dicha.

Pero si la temperatura disminuye demasiado, estos núcleos de condensación y las moléculas de agua atraídas a él son congelados formando un minúsculo bloque de hielo llamado cristal madre.

Este cristal madre original permanece en el centro de todos los cristales de hielo, pero es tan pequeño que no es posible verlo a simple vista ni con un microscopio normal, solo es visible con un microscopio de mucha mayor precisión, como un microscopio electrónico.

Al formarse el cristal madre, las moléculas de agua se ensamblan entre ellas formando una red hexagonal. Que se forme una red hexagonal no es casualidad, ya que esta red es estructuralmente la más estable posible entre moléculas de agua.

Después el cristal de hielo aumenta su tamaño al unirse más moléculas de agua del entorno insertándose en la red, pero como el esqueleto básico sobre el que se asienta es un hexágono, todos los cristales de hielo que se forman siempre tienen seis lados simétricos.

(En cristalografía se conoce esto como simetría-6). Este proceso de crecimiento del cristal es el que realmente hace que cada cristal de hielo sea diferente.

La forma del cristal de hielo final varía dependiendo de la temperatura y de la humedad alrededor del cristal madre.

Y es bastante lógico: si hay pocas moléculas de agua alrededor el cristal crecerá poco y seguirá una forma simple como una varilla; en cambio sí hay mucha humedad se añadirán muchas moléculas de agua al cristal formando el cristal complejo que estamos acostumbrados a ver en fotos.

De igual manera la temperatura ideal de formación de un cristal de hielo son aproximadamente -15ºC, una temperatura superior hará que las moléculas de agua prefieran condensarse en forma de lluvia que formar parte del cristal, y a una temperatura demasiado baja forman columnas o platos simples.

El hecho de que a temperaturas inferiores se formen columnas o platos es todo un misterio, los investigadores llevan 75 años buscando una explicación y no aún no son capaces de ponerse de acuerdo.

Además de la propia diferencia entre cristales, en un único cristal los brazos no son perfectamente simétricos sino que existen pequeñas perturbaciones (debidas a factores externos, como corrientes de viento durante la formación del cristal) que hacen a cada brazo del cristal único por sí mismo.

Todos estos factores hacen casi imposible ver dos cristales de hielo iguales, ya que cada cristal ha crecido bajo condiciones únicas, diferentes incluso dentro de una misma nube.

Si quieres hacer un regalo romántico, piensa en un cristal de hielo: da igual donde lo cojas, siempre será único en el universo. Pero date prisa en regalarlo antes de que se derrita.

A continuación contestamos a las 10 preguntas más frecuentes sobre este fenómeno meteorológico:

1 – ¿Qué es un copo de nieve?

Los copos de nieve no son gotas de lluvia congelada sino una agrupación de miles de cristales de hielo que caen de una nube.

2 – ¿Cómo se forman los copos de nieve?

Todo comienza en el interior de una nube , cuando hay un frío extremo y diminutas gotitas de nube se condensan y se congelan en una partícula de polvo (llamadas núcleos de condensación). Esto crea un cristal de hielo. A medida que el cristal de hielo cae a través de la nube, el vapor de agua se congela en su superficie. Entonces, las moléculas adicionales de vapor de agua se congelan cubriendo el cristal, y en ese momento, nace un copo de nieve básico. Este proceso se conoce como “facetado”.


En esta etapa, el copo de nieve se compone de un solo cristal, pero su viaje no ha terminado, ya que las moléculas de vapor de agua siguen añadiéndose al cristal según se van moviendo por la nube. Primero llegan a los bordes del cristal, ya que éstos sobresalen más que cualquier otra parte. Como las esquinas crecen y se extienden más hacia el exterior empiezan a parecerse a los “brazos” (llamadas dendritas). Este proceso, llamado de “ramificación”, es lo hace que los copos de nieve tengan esas formas complejas.

El copo de nieve puede volver a ser movido a otra parte diferente de la nube, lo cual favorece facetado y conduce a la formación de placas en los brazos del copo de nieve. Con cada avance en por la nube, el copo de nieve repite los procesos de crecimiento y ramificación. Y seguirça creciendo de esta manera hasta que finalmente salga de la nube.

3 – ¿De qué tamaño son los copos de nieve?

Un copo de nieve de tamaño medio mide aproximadamente un centímetro de diámetro, pero pueden llegar a formarse copos de hasta 8 y 10 centímetros. El más grande de copo de nieve del que se tiene noticia fue documentado por Fort Keogh, en Montana en enero de 1887. El copo en cuestión tenía 38 centímetros de diámetro.

4 – ¿Qué forma tienen los copos de nieve?

Todos los copos de nieve tienen como forma básica del cristal la forma hexagonal (seis lados). Pero a medida que crecen, el agua se puede congelar en sus seis esquinas varias veces, haciendo que el copo de nieve para desarrollar una forma única.

5 – ¿Qué determina el tamaño de un copo de nieve y forma?

La estructura de un copo de nieve se determina por la temperatura y la humedad del aire que atraviesa cuando cae de camino hacia el suelo.

Con el cultivo de cristales de nieve en condiciones controladas en el laboratorio, los científicos han observado que las siguientes temperaturas producen ciertos tipos de cristales de nieve:
  • Entre 0º y -4º C se producen placas y estrellas hexagonales delgadas
  • Entre -4º y -6º se producen agujas
  • Entre -6º y -10ºC se producen columnas huecas
  • Entre -10º y -12ºC se producen placas
  • Entre -12º y -16ºC se producen dendritas
  • A partir de -16ºC se producen combinaciones de placas y columnas

6 – ¿Por qué los copos de nieve tienen seis “brazos”?

Los copos de nieve tienen una estructura hexagonal. El agua congela en cristales de hielo individuales y las moléculas se apilan juntas para formar una red hexagonal .

7 – ¿Por qué son simétricos los copos de nieve ?

Los copos de nieve son a menudo reconocidos en matemáticas por ser objetos perfectamente simétricos.

En general, esto es cierto, ya que cada uno de los brazos de una copo de nieve salen seis brazos en las mismas condiciones atmosféricas, y por lo tanto, todo crece de la misma manera. Sin embargo, lo más probable es que, cuando vayamos a observar un copo de nieve en una nevada llegue roto, fragmentado o en un grupo con otros copos.

8 – ¿Es cierto que no hay dos copos de nieve iguales?

Cada copo de nieve sigue un camino ligeramente diferente desde el cielo a la tierra y, por tanto, se encuentra con diferentes condiciones atmosféricas que sus compañeros a lo largo del camino. Esto, a su vez, significa que cada copo de nieve tendrá una tasa de crecimiento ligeramente diferente y , en consecuencia, su propia forma. Debido a esto, es muy poco probable que dos copos de nieve sean idénticos. Pero si bien es poco probable, no es imposible.

9 – Si los copos de nieve están hechos de hielo y agua, ¿por qué se ven blancos en vez de transparentes?

Los copos de nieve cogidos de forma individual en realidad se ven transparentes cuando se tienen cerca (al microscopio). Sin embargo, cuando amontonados la nieve parece blanca porque la luz se refleja en múltiples superficies de los cristales de hielo y se dispersa por igual en todos sus colores espectrales. Dado que la luz blanca está compuesta de todos los colores en el espectro visible, nuestros ojos ven los copos de nieve blancos.

10 – ¿Qué efecto tienen los copos de nieve en el sonido?

Si alguna vez te has parado a escuchar el sonido de la nieve al caer durante una nevada te habrás dado cuenta del silencio que hay. Esto se debe a que los copos de nieve, al caer y acumularse en el suelo, dejan atrapado el aire entre sus cristales individuales, y eso reduce la vibración. Se dice que una capa de nieve de 2 centímetro puede frenar la acústica del paisaje. 

Aunque a medida que la nieve se endurece y se compacta pierde sus cualidades de absorción del sonido.

¡Seguro que la próxima vez que nieve no lo verás de la misma manera!


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vidacotidianitica.blogspot.com/.../ciclo-hidrologico-o-ciclo-del-agua.html


... El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua. ..... Los copos de nieve y el granizo siempre indican convección.

Fuentes e Imágenes | Snow Crystals
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