Keragaman yang menakjubkan dari kepingan salju memunculkan ide bahwa setiap orang adalah unik. Meskipun "tidak ada dua serpihan yang sama" mungkin merupakan metafora yang menarik, itu tidak sepenuhnya benar. Namun itu tidak menghentikan kita untuk mengintip struktur kristal rumit yang tertangkap di sarung tangan kita. Itu juga tidak menghentikan para peneliti dari dengan susah payah membuat katalog setiap jenis kristal yang mungkin terbentuk.
Berkat pekerjaan mereka, guru kimia Andy Brunning, yang membuat blog grafis dan kimia Compound Interest, telah menciptakan grafik yang menarik yang menunjukkan 39 jenis curah hujan padat, termasuk 35 yang merupakan kristal salju atau serpihan. Bentuk lain dari presipitasi yang digambarkan termasuk hujan es, es, batu es dan partikel hydrometeor beku.
Bunga Majemuk (CC BY 4.0) Brunning menulis:
Anda mungkin bertanya-tanya apa hubungan bentuk kepingan salju dengan kimia. Sebenarnya, studi tentang struktur kristal padatan memiliki disiplin sendiri, kristalografi, yang memungkinkan kita untuk menentukan susunan atom dalam padatan ini. Kristalografi bekerja dengan melewatkan sinar-X melalui sampel, yang kemudian terdifraksi ketika dilewatkan oleh atom-atom yang terkandung di dalamnya. Analisis pola difraksi memungkinkan struktur padatan untuk dilihat; teknik ini digunakan oleh Rosalind Franklin untuk memotret susunan heliks ganda DNA sebelum konfirmasi Watson & Crick tentang strukturnya.
Upaya-upaya sebelumnya telah menghasilkan beberapa angka yang berbeda untuk total kategori curah hujan padat. Grafik baru didasarkan pada karya dari para peneliti yang berbasis di Jepang. 39 kategori dapat dibagi lagi menjadi 121 subtipe, Susannah Locke melaporkan untuk Vox. Dan mereka semua dapat disatukan menjadi delapan kelompok yang lebih luas:
- Kristal kolom
- Kristal pesawat
- Kombinasi kristal kolom & bidang
- Agregasi kristal salju
- Kristal salju rim
- Kuman kristal es
- Partikel salju tidak beraturan
- Curah hujan padat lainnya.
Kenneth Libbrecht, seorang ahli fisika di Caltech menulis tentang pembentukan kristal salju di situs webnya:
Cerita dimulai di awan, ketika satu menit awan tetesan pertama membeku menjadi partikel kecil es. Ketika uap air mulai mengembun di permukaannya, partikel es dengan cepat mengembangkan faset, sehingga menjadi prisma heksagonal kecil. Untuk sementara ia membuat bentuk faceted sederhana ini saat tumbuh.
Namun, ketika kristal menjadi lebih besar, cabang-cabang mulai tumbuh dari enam sudut segi enam (ini adalah tahap ketiga dalam diagram di sebelah kanan). Karena kondisi atmosfer (misalnya suhu dan kelembaban) hampir konstan di seluruh kristal kecil, enam lengan pemula semua tumbuh dengan laju yang kira-kira sama.
Saat ia tumbuh, kristal itu berhamburan ke sana kemari di dalam awan, sehingga suhu yang dilihatnya berubah secara acak seiring waktu.
Perubahan suhu itu mengubah lengan menjadi bentuk yang berbeda dan memberi kita kepingan salju dan kristal yang beragam yang kita lihat. Karena semua lengan mengalami fluktuasi yang sama, mereka dapat tumbuh secara simetris. Pada kenyataannya, sebagian besar kristal salju tidak teratur, tulisnya.
Mengapa menghabiskan waktu ini untuk mengklasifikasikan kepingan salju? Seperti yang dijelaskan Libbrecht, ini benar-benar studi tentang bagaimana kristal terbentuk. Dan pengetahuan itu dapat diterapkan untuk membuat kristal untuk sejumlah aplikasi lain — silikon dan semikonduktor lain dalam komputer dan elektronik dibangun dari kristal, misalnya.
Plus, mereka menakjubkan.
