miércoles 30 de septiembre de 2020
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¿Cómo se forma la nieve?

Se dice que no existen dos copos de nieve iguales, y es que pareciera que cada uno es verdaderamente único. La sorprendente diversidad que pueden adoptar estas formas de hielo está enlazada por un elemento en común: todas tienen una simetría hexagonal. ¿Por qué? ¿Y por qué todos los copos de nieve son diferentes si se forman en una misma nube, bajo las mismas condiciones atmosféricas? ¿Cómo se forma la nieve?

tipos de copos de nieve
Tipos de copos de nieve.

Ahora sabemos que la forma de un copo de nieve está dada por la temperatura y la supersaturación de vapor de agua en el momento en que los cristales se desarrollan. El japonés Ukichiro Nakaya fue el primer científico que, variando estos dos factores, pudo crear los primeros copos de nieve “de laboratorio”. Es decir, manipulando la temperatura y la supersaturación de vapor de agua, Nakaya observó la influencia que cada uno de ellos tenía en los cristales en desarrollo. Pero primero veamos cómo, en primer lugar, se hace la nieve.

¿Cómo se forma la nieve?

Todo empieza con una partícula de materia flotando en una nube, como un grano de polvo. Vapor de agua en el aire a su alrededor se adhiere al grano de polvo y después se congela, convirtiéndose en hielo. Entonces, se forma un prisma con seis caras, y lados superior e inferior. Los copos de nieve tienen una simetría hexagonal porque la estructura molecular del hielo también tiene seis lados.

Es decir, la estructura de una molécula de agua, H₂O, está dada por dos átomos de hidrógeno, enlazados con uno de oxígeno. Cuando el agua se congela, las moléculas de agua se agrupan formando una estructura hexagonal, lo que dicta la correspondiente simetría en el copo de nieve. Eso también explica por qué el agua ocupa un mayor volumen cuando se congela, mientras el resto de los sólidos se contrae.

¡No hay 2 copos de nieve iguales!

Las características dinámicas del copo de nieve, “¿tendrá ramificaciones? ¿tendrá canales? ¿tendrá rugosidades?“, se deben a la ubicación en el espacio de cada uno de los átomos que conforman la molécula de hielo. Por lo tanto, las posibilidades para las diferentes formas de un copo de nieve son sencillamente infinitas.

Es aquí donde Ukichiro Nakaya demostró qué pasa cuando el vapor de agua en el ambiente supera el 100% de humedad: los cristales se vuelven cada vez más complejos. Cuando la temperatura desciende, los cristales también se tornan más complejos y después de cierto punto, más simples. Además, cuando caen a la superficie, la temperatura tenderá a subir y podrían encontrar corrientes de aire tanto frío como cálido, lo que también cambiará la forma de cada uno de ellos.

cómo se forma la nieve
Cómo se forma la nieve.

A pesar de que pueden encontrarse dos copos iguales en sus etapas más inmaduras, cuando todavía no han tenido oportunidad de desarrollarse, resulta claro constatar por qué se dice que no hay dos cristales de nieve iguales: ¡hay una innumerable cantidad de factores que influencia la forma de cada uno de ellos!

Fuentes:
Ariel Palazzesi (2009). ¿Cómo se forman los copos de nieve?.
Jessica Fries-Gaither (2011). Teaching about Snowflakes: A Flurry of Ideas for Science and Math Integration.

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Luis Butten
Luis busca compartir la fascinación que siente por entender el mundo que nos rodea, ofreciendo explicaciones científicas con un lenguaje accesible. Como diría Marie Curie: "Nada en la vida debe ser temido, solo comprendido". Con Biorígenes, desea precisamente eso: que todos temamos menos porque comprendemos más, puesto que no hay misterio tan oscuro sobre el que la luz de la razón no pueda brillar.

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