Schneekristalle – gefrorene Geometrie
Wie entsteht Schnee?
Vom Wasserdampf zum Kristall
Schnee bildet sich nicht aus flüssigem Wasser, sondern direkt aus Wasserdampf – durch einen Prozess namens Deposition. Dabei lagert sich übersättigter Wasserdampf bei Minustemperaturen direkt als Eis an einem Kondensationskeim ab, etwa an einem Staubkorn oder einem Pollenpartikel.
Der entstehende Kristall wächst entlang der energetisch bevorzugten Achsen der Eismoleküle im typischen sechseckigen Muster.
Wussten Sie schon? Faszinierende Fakten über Schneekristalle
• Einzigartig wie ein Fingerabdruck: Es gibt keine zwei identischen Schneeflocken – selbst bei gleichen Bedingungen entstehen minimale Unterschiede.
• Kunst auf Molekülebene: Die sechseckige Struktur der Flocken spiegelt die Wasserstoffbrückenbindung von H2O-Molekülen wider.
• Schnee ist „gefrorener Wasserdampf“: Im Gegensatz zu Regen entsteht Schnee nicht aus flüssigem Wasser, sondern direkt aus Dampf – durch sogenannte Deposition.
• Nakaya Ukichirō: Der japanische Physiker erzeugte 1936 den ersten künstlichen Schneekristall und entwickelte das bis heute gültige Schneekristalldiagramm.
Warum sind Schneeflocken sechseckig?
Die sechszackige Symmetrie von Schneekristallen ist kein Zufall, sie ergibt sich aus der molekularen Struktur von Eis. In festem Zustand ordnen sich die Wassermoleküle über Wasserstoffbrücken so an, dass sie ein hexagonales Gitter bilden. Diese sogenannte „Eis-Ih“-Struktur – h für hexagonal – ist in unserer Biosphäre physikalisch zwingend und zeigt sich im Großen wie im Kleinen.
Trotz dieser einheitlichen Grundstruktur gleicht keine Schneeflocke der anderen, Form und Ausprägung hängen stark von den Bedingungen in der Wolke ab.
Temperatur und Luftfeuchtigkeit formen das Kristallbild
Bereits geringe Unterschiede in der Atmosphäre – insbesondere bei Temperatur und Luftfeuchtigkeit – führen zu unterschiedlichsten Schneekristallformen. Der japanische Physiker Nakaya Ukichirō (1900-1960)war der Erste, der Schneekristalle künstlich erzeugte und in einem noch heute gültigen Diagramm klassifizierte.
| Temperatur | Hohe Luftfeuchtigkeit | Niedrige Luftfeuchtigkeit |
|---|---|---|
| -2 °C | Flache Plättchen | Kompakte Prismen |
| -5 bis -10 °C | Lange Nadeln | Einfache Prismen |
| -12 bis -16 °C | Verzweigte Sterne (Dendriten) | Kleine, schlichte Plättchen |
| unter -30 °C | Hohlspitzen, Skelettformen | Kleine sechseckige Kristalle |
Fazit: Natur trifft Physik … und schafft Schönheit
Was für uns im Winter in tanzenden Flocken als „Schnee“ vom Himmel fällt, ist in Wahrheit ein fein abgestimmtes Ergebnis physikalischer Prozesse. Temperatur, Luftfeuchte, Molekülbindung: All diese Faktoren formen Kristalle von beeindruckender Präzision. Und machen Schneeflocken zu einzigartigen kleinen Kunstwerken der Natur.
