Как пар превращается в ледяной узор
В облаке снежинка обычно растёт не из капли воды, а из водяного пара. Его молекулы оседают на крошечном кристалле льда и встраиваются в его решётку. У льда молекулы расположены так, что кристалл получает шесть направлений симметрии: поэтому у снежинок часто есть шесть лучей или шестиугольная основа.
Но симметрия не означает, что все грани растут одинаково быстро. Это зависит от температуры: при разных условиях молекулам пара легче присоединяться к одним участкам кристалла, чем к другим. Поэтому в одном облачном слое кристалл может стать похожим на плоскую пластинку, а в другом — вытянуться в столбик или сформировать заметные ветви.
Почему появляются ветвящиеся лучи
Важна и влажность — точнее, насколько воздуха вокруг кристалла достаточно для роста. Когда водяного пара много, выступы на поверхности получают к нему более лёгкий доступ и могут расти быстрее соседних участков. Небольшое начальное различие тогда усиливается: выступ становится лучом, а на нём возникают новые ответвления. Этот процесс и создаёт сложный рисунок.
Температура и влажность действуют вместе, а снежинка перемещается между слоями облака, где условия различаются. Она может начать расти одной формой, затем изменить темп и направление роста. При этом шесть сторон получают примерно одинаковые условия, поэтому сохраняют общую симметрию, но микроскопические колебания делают ветви не совершенно одинаковыми.
Узор как след маршрута
Форма снежинки — своего рода запись условий, через которые проходил кристалл, хотя по одному узору нельзя точно восстановить его путь. Даже небольшое отличие в доступе пара к отдельному участку способно заметно изменить ветвление. Поэтому похожая шестиугольная основа у снежинок сочетается с разными деталями: каждое ответвление отражает конкретный эпизод роста внутри облака.
