In un nuovo studio viene presentata una nuova teoria riguardante la formazione dei fiocchi di neve. I fiocchi di neve, o meglio i processi che portano alla loro formazione, rappresentano infatti ancora qualcosa su cui scienziati stanno dibattendo essendo questi stessi processi guidati da fenomeni molto complicati di interazione dinamica tra varie fasi, tra cui quella gassoso, quella liquida e quella solida che sembrano esistere simultaneamente nel fiocco stesso.
Complicata struttura dipendente da temperatura e pressione
Come spiega David Sibley, un ricercatore della scuola di Scienze dell’Università di Loughborough, la struttura stessa di un fiocco di neve dipende dalla complicata struttura del ghiaccio di cui è fatto e da una serie di fattori a loro volta dipendenti da temperatura e condizioni di pressione.
Fiocco creato con acqua e vapore che si gelano
Secondo il ricercatore, che ha realizzato insieme ai colleghi lo studio poi apparso su Nature Communications, la crescita stessa del ghiaccio che forma un fiocco di neve è un processo dinamico. Esso può essere alimentato sia dall’acqua che va gelandosi sia tramite il congelamento del vapore acqueo presente nell’aria.
All’inizio della formazione di fiocco, tuttavia, questi due fenomeni sono molto simili e sembrano indistinguibili a causa della presenza di una microscopica pellicola d’acqua tra il ghiaccio e l’aria, una pellicola che viene definita anche come “strato di prefusione”.
Strato di prefusione
Ed è proprio il modo con il quale l’acqua passa tra queste varie fasi (vapore, liquido e solido) a non essere ancora ben capito dagli scienziati. Sibley e colleghi, però, propongono una nuova teoria che considera, insieme a fattori ambientali, anche lo stesso strato di prefusione arrivando ad una nuova comprensione di cui fenomeni che poi portano alla creazione del fiocco ghiacciato.
Spiega il nuovo approccio teorico lo stesso Sibley in un comunicato stampa emesso dalla stessa università inglese: “I fiocchi di neve in una fase iniziale sono costituiti da un unico cristallite di ghiaccio. […] A bassa umidità il ghiaccio cresce principalmente da molecole di vapore in collisione, ma se l’umidità è abbastanza grande, cresce direttamente su una spessa pellicola di prefusione, con lo stesso meccanismo di crescita del ghiaccio dall’acqua sottoraffreddata alla rinfusa”.
Approfondimenti
- How ice grows from premelting films and water droplets | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-020-20318-6)
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