Geen twee sneeuwvlokken hetzelfde

Je hebt waarschijnlijk te horen gekregen dat geen twee sneeuwvlokken hetzelfde zijn - dat elk zo individueel is als een menselijke vingerafdruk. Maar als je de kans hebt gehad om sneeuwvlokken van dichtbij te bekijken, lijken sommige sneeuwkristallen op andere. Wat is de waarheid? Het hangt ervan af hoe goed je kijkt. Om te begrijpen waarom er discussie is over de gelijkenis van sneeuwvlokken, moet u eerst begrijpen hoe sneeuwvlokken werken.

Sneeuwvlokken zijn kristallen van water met de chemische formule H₂O. Er zijn meerdere manieren waarop watermoleculen kunnen binden en stapelen met elkaar, afhankelijk van de temperatuur, luchtdruk en concentratie van water in de atmosfeer (vochtigheid). Over het algemeen de chemische bindingen in het watermolecuul dicteer de traditionele 6-zijdige sneeuwvlokvorm. Als een kristal zich begint te vormen, gebruikt het de oorspronkelijke structuur als basis om takken te vormen. De takken kunnen blijven groeien of ze kunnen smelten en hervormen, afhankelijk van de omstandigheden.

Omdat een groep sneeuwvlokken die tegelijkertijd vallen onder vergelijkbare omstandigheden ontstaat, is er een behoorlijke kans als je naar voldoende sneeuwvlokken kijkt, zien twee of meer er hetzelfde uit met het blote oog of onder een lamp microscoop. Als je sneeuwkristallen in de vroege stadia of formatie vergelijkt, voordat ze de kans hebben gehad om veel te vertakken, is de kans groot dat twee ervan op elkaar lijken. Sneeuwwetenschapper Jon Nelson van de Ritsumeikan Universiteit in Kyoto, Japan, zegt dat sneeuwvlokken tussen -13 ºC en -11 ºC worden gehouden tussen 8,6 ºF en 12,2 ºF deze eenvoudige structuren lang behouden en naar de aarde kunnen vallen, waar het moeilijk zou zijn ze van elkaar te onderscheiden door er alleen maar naar te kijken hen.

Hoewel veel sneeuwvlokken zeszijdige vertakte structuren zijn (dendrieten) of zeshoekige platen, andere sneeuwkristallen vorm naalden, die in feite veel op elkaar lijken. Naalden vormen tussen 21 ° F en 25 ° F en bereiken soms de grond intact. Als je sneeuwnaalden en -kolommen als sneeuwvlokken beschouwt, heb je voorbeelden van kristallen die op elkaar lijken.

Hoewel sneeuwvlokken er hetzelfde uitzien, is het op moleculair niveau bijna onmogelijk dat twee hetzelfde zijn. Hiervoor zijn meerdere redenen:

• Water wordt gemaakt van een mengsel van waterstof- en zuurstofisotopen. Deze isotopen hebben enigszins verschillende eigenschappen van elkaar, waardoor de daarmee gevormde kristalstructuur verandert. Hoewel de drie natuurlijke isotopen van zuurstof de kristalstructuur niet significant beïnvloeden, zijn de drie isotopen van waterstof duidelijk verschillend. Ongeveer 1 op de 3.000 watermoleculen bevat de waterstofisotoop deuterium. Zelfs als een sneeuwvlok hetzelfde aantal deuteriumatomen bevat als een andere sneeuwvlok, zullen ze niet op exact dezelfde plaatsen in de kristallen voorkomen.
• Sneeuwvlokken bestaan ​​uit zoveel moleculen dat het onwaarschijnlijk is dat twee sneeuwvlokken precies even groot zijn. Sneeuwwetenschapper Charles Knight van het National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado schat dat elk sneeuwkristal ongeveer 10.000.000.000.000.000.000 watermoleculen bevat. Het aantal manieren waarop deze moleculen zichzelf kunnen rangschikken, is bijna oneindig.
• Elke sneeuwvlok wordt blootgesteld aan iets andere omstandigheden, dus zelfs als je met twee identieke kristallen zou beginnen, zouden ze tegen de tijd dat ze de oppervlakte bereikten, niet hetzelfde zijn als elke andere. Het is net als het vergelijken van eeneiige tweeling. Ze delen misschien hetzelfde DNA, maar ze verschillen van elkaar, vooral als de tijd verstrijkt en ze unieke ervaringen hebben.
• Elke sneeuwvlok vormt zich rond een minuscuul deeltje, zoals een stofdeeltje of pollendeeltje. Omdat de vorm en grootte van het uitgangsmateriaal niet hetzelfde is, beginnen sneeuwvlokken niet eens hetzelfde.

Samenvattend is het redelijk om te zeggen dat soms twee sneeuwvlokken op elkaar lijken, vooral als het eenvoudige vormen zijn, maar als je twee sneeuwvlokken goed genoeg onderzoekt, zal elk uniek zijn.