Talven kaunein hetki on, kun saa tarkkailla lumisadetta ikkunasta. Melkein jokainen meistä ihastuu nähdessään erilaisten lumikiteiden ainutlaatuisen kauneuden, kun ne laskeutuvat ikkunalle. Mutta miten nämä lumikiteet oikein syntyvät? Lumi syntyy, kun pilvissä oleva vesihöyry kohtaa kylmää ilmaa ja muuttuu ohuiksi jäähiutaleiksi. Lumikiteet ovatkin ikään kuin jäähilekasoja.
Joissakin tilanteissa ilmassa oleva vesihöyry tiivistyy suoraan pieniksi jäähileiksi. Nämä ottavat kuusikulmaisen, prismamaisen muodon ja muodostavat lumikiteitä. Nämä kiteet voivat vetää puoleensa ilmassa olevia kylmiä vesipisaroita. Yksittäiset kiteet alkavat muuttua monimutkaisiksi, niissä on oksia, kun ne kasvavat kulmistaan. Jokainen lumikide on ainutlaatuinen, eikä mikään ole täsmälleen samanlainen.
Lumikiteitä muodostavat jääkiteet ovat kiinnostaneet tiedemiehiä jo kauan. Esimerkiksi vuonna 1611 Johannes Kepler mainitsi artikkelissaan jääkiteiden kuusisymmetrisistä muodoista. Noin 20 vuotta myöhemmin Rene Descartes havaitsi harvinaisen 12-reunaisen lumikiteen. Descartes huomasi, että näiden kiteiden reunat ja kulmat ovat tasapainossa ja suorat, ja tämä vaikutti häneen suuresti. Lumikiteet muodostavat järjestelmän, jossa jokainen ympäröi kuutta samanlaista lumikidettä.
Robert Hooke antoi 1665 julkaistussa Micrographia-kirjassaan tilaa erilaisten jääkiteiden muodoille. Näissä julkaisuissa ei annettu paljon yksityiskohtia, mutta lumikiteiden kauneus kuvattiin runollisesti. X-ray-kristallografian tutkimisen jälkeen alettiin tutkia lumikiteiden yksityiskohtaisia muotoja. Systemaattiset tutkimukset alkoivat 1950-luvulla, kun japanilainen ydinfyysikko Ukichiro Nakaya aloitti tutkimukset. Nakaya määritteli lumikiteet ja teki niistä kattavan luettelon. Hän loi myös laboratoriossa keinotekoisia jääkiteitä. Vuonna 1954 hän julkaisi teoksen Kar Kristalleri: Luonnolliset ja Tekotekoiset, jossa käsiteltiin ensimmäistä kertaa lumikiteiden tieteellistä puolta.
Nykyään Kenneth Libbrecht, Kalifornian teknillisen korkeakoulun fyysikko, julkaisee tietoja ja valokuvia luonnollisista lumihiutaleista verkkosivustollaan. Hän luo jääkiteitään laboratoriossa ja matkustaa kylmiin ilmastoihin, kuten Michigan, Alaska ja Ontario, saadakseen mikroskooppisia kuvia aidoista lumihiutaleista. Hänen työnsä on tarkkaa ja vaatii paljon huomiota. Hän ottaa valokuvia lumihiutaleista, jotka hän on asettanut lasin päälle. Koska lumihiutaleet sulavat nopeasti, kaiken täytyy tapahtua kylmässä ympäristössä. Hänen valokuvansa ovat vaikuttavia. Nakayan tutkimusten ansiosta tiedämme nyt, että tietyt ilmakehän olosuhteet, kuten lämpötila ja kosteus, vaikuttavat lumihiutaleiden muotoihin.
Kun seuraavan kerran sataa lunta, kannattaa lumihiutaleita tarkkailla tarkemmin. Ehkä monenlaisia lumihiutaleita odottaa löytämistään.
Lähde: https://bilimgenc.tubitak.gov.tr.