دانشمندان سرانجام فهمیدند چرا «دانه های برف» هیچکد خبرگزاری علم و فناوری - دانشمندان سرانجام فهمیدند چرا «دانه های برف» هیچکدام شبیه به هم نیستند!

دانشمندان سرانجام فهمیدند چرا «دانه های برف» هیچکدام شبیه به هم نیستند!

دانشمندان به این منظور مدلی ارائه داده‌اند که تلاش می‌کند علت این امر را توضیح دهد. مدل آنها رقص مولکول‌های آب در نزدیکی نقطه‌ی انجماد را توصیف می‌کند که چگونه حرکات آن‌ها موجب آرایش کریستال‌های مختلف می‌شود. هیچ دو دانه‌ی برفی شبیه به هم نیستند. این مدل توضیح می‌دهد که رشد کریستال وابسته به شرایط اولیه و رفتار مولکول‌های سازنده‌ی آن است.

دانه‌های برفی در دو نوع وجود دارند. «کنث لیبرخت»، فردی است که در وسط زمستان باخوشحالی کالیفرنیای جنوبی را به مقصد «فیربنکس» در آلاسکا ترک می‌کند که در آن‌جا دما به‌ندرت از نقطه‌ی انجماد بالاتر می‌رود. وی در فضایی باز با یک دوربین و تخته‌ای از جنس فوم نشسته و منتظر برف می‌شود.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری و به نقل از کانتامگزین، او به‌دنبال درخشان‌ترین، تیزترین و زیباترین دانه‌های برفی است که طبیعت می‌تواند تولید کند. به‌گفته‌ی او، دانه‌های زیبا در سردترین مناطق مانند فیربنکس و شمال ایالت نیویورک شکل می‌گیرند. بهترین برفی که وی یافت در «کوچران» در «اونتاریو» بود، زیرا بادی وجود نداشت تا به دانه‌های برف آسیب برساند.

پیش به‌سوی یک تئوری مشترک در مورد دانه‌های برفی

لیبرخت یک فیزیکدان است و آزمایشگاهش در موسسه‌ی تکنولوژی کالیفرنیا ساختار داخلی خورشید را بررسی کرده و ابزارهای پیشرفته‌ای برای شناسایی موج جاذبه‌ای ساخته است. اما در طی 20 سال گذشته، علاقه‌ی لیبرخت به برف معطوف بوده است. 75 سال است که دانشمندان می‌دانند دانه‌های برف به دو شکل عمده وجود دارند. یکی از آن‌ها به‌شکل ستاره‌ای با 6 یا 12 پر است، دیگری ستونی است که گاه دو سر صاف و گاه یک سر صاف (شبیه پیچ ابزارفروشی) دارد. این اشکال در دماها و رطوبت‌های متفاوت شکل می‌گیرند، اما علت آن مشخص نیست.

لیبرخت به این منظور مدلی ارائه داده است که تلاش می‌کند علت این امر را توضیح دهد. مدل او رقص مولکول‌های آب در نزدیکی نقطه‌ی انجماد را توصیف می‌کند که چگونه حرکات آن‌ها موجب آرایش کریستال‌های مختلف می‌شود. هیچ دو دانه‌ی برفی شبیه به هم نیستند. مدل وی توضیح می‌دهد که رشد کریستال وابسته به شرایط اولیه و رفتار مولکول‌های سازنده‌ی آن است.

مولکول‌های بخار آب در ابتدای انجماد آرایش مشخصی ندارند و هر اتم اکسیژن با چهار اتم هیدروژن احاطه شده است. این کریستال‌ها با افزودن مولکول‌های آب اطرافشان به الگوی رشد خود، بزرگتر می‌شوند. آن‌ها در دو جهت عمده رشد می‌کنند: بالا یا بیرون. این جهت‌ها بنیان‌گذار شکل نهایی دانه‌های برفی هستند. البته سوال‌های بی‌پاسخی در مورد مدل وی وجود دارد که لیبرخت معتقد است با گذشت زمان و بررسی موضوع با ابزارهای پیشرفته‌تر، این مشکل نیز حل خواهد شد.

انتهای پیام/

تیمور خسروی

زمان انتشار: جمعه ۹ اسفند ۱۳۹۸ - ۱۷:۲۹:۴۱

شناسه خبر: 86126

کلید واژه‌ها:
دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب