The science of snowflakes - Maruša Bradač

Übersetzung: Swenja Gawantka Lektorat: Angelika Lueckert Leon

If you ever find yourself gazing at falling snow,

Solltet ihr einmal dem Schnee beim Herabrieseln zusehen,

fangt doch einige Flocken im Handschuh

why not catch a few snowflakes on your glove and examine their shapes?

und untersucht ihre Formen.

You might notice that they look symmetrical,

Vielleicht bemerkt ihr ihre Symmetrie und wenn ihr genau hinseht,

and if you look closely,

you'll see they have six sides.

erkennt ihr sechs Seiten.

You could say a snowflake is simply frozen water,

Man könnte sie auch als gefrorenes Wasser bezeichnen,

but compare one with an ice cube from the freezer,

aber der Vergleich mit einem Eiswürfel aus der Kühltruhe

and you'll realize they're very different things.

zeigt einen großen Unterschied.

Unlike ice cubes, formed when liquid freezes into a solid,

Im Gegensatz zu Eiswürfeln,

die beim Gefrieren von Flüssigkeit zu einem Festkörper entstehen,

snowflakes form when water vapor turns straight into ice.

bilden sich Schneeflocken, wenn Wasserdampf direkt gefriert.

But that still doesn't explain why snowflakes have six sides.

Aber das erklärt noch nicht, warum Schneeflocken sechs Seiten haben.

To understand that,

Um das zu verstehen,

we need to delve deeper into the physics of water.

müssen wir uns die Eigenschaften von Wasser genauer ansehen.

Water is made out of two hydrogen atoms and one oxygen atom.

Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen

und einem Sauerstoffatom.

A single water molecule thus has ten protons and ten electrons,

Ein einzelnes Wassermolekül besitzt also jeweils zehn Protonen und Elektronen,

eight from oxygen and one from each hydrogen atom.

acht vom Sauerstoff und eines von jedem Wasserstoffatom.

The two electrons from oxygen's outer shell

Zur Bindung teilt das Sauerstoffatom zwei seiner äußeren Elektronen

are shared with two electrons from both hydrogens as they bond together,

mit zwei Elektronen der beiden Wasserstoffatome,

and the remaining four outer shell electrons from oxygen

während die übrigen vier Außenelektronen des Sauerstoffatoms zwei Paare bilden.

form two pairs.

We call the bonds between these atoms covalent bonds.

Die Bindungen zwischen diesen Atomen nennt man kovalente Bindungen.

The pairs of electrons are all negatively charged.

Alle Elektronenpaare sind negativ geladen.

Similar charges repel,

Gleiche Ladungen stoßen sich ab,

so they tend to stay as far away from each other as possible.

sodass sich die Elektronenpaare voneinander möglichst fernhalten.

The pairs form four electron clouds,

Die Paare bilden vier Elektronenwolken, von denen zwei dort sind,

two of which are where the hydrogen and oxygen share electrons.

wo sich Wasserstoff und Sauerstoff Elektronen teilen.

The repulsion between the unbonded pairs

Die Abstoßung zwischen den ungebundenen Paaren

is even stronger than repulsion between the shared pairs,

ist sogar noch stärker als diejenige zwischen den geteilten Paaren,

so the two hydrogens get pushed a little further

sodass sich die beiden Wasserstoffatome

to an angle of 104.5 degrees.

in einem Winkel von 104,5 Grad anordnen.

Das Wassermolekül als Ganzes ist elektrisch neutral,

The water molecule as a whole is electrically neutral,

but oxygen gets a larger share of electrons,

doch der Sauerstoff erhält mehr Elektronen und ist daher leicht negativ,

making it slightly negative and the hydrogens slightly positive.

während die Wasserstoffatome leicht positiv geladen sind.

Due to its negative charge,

Wegen seiner negativen Ladung wird der Sauerstoff eines Moleküls

the oxygen in one molecule

is attracted to the positive charge of the hydrogen in another molecule.

zur positiven Ladung des Wasserstoffs in einem anderen Molekül gezogen.

And so a weak bond between the two molecules,

Zwischen den beiden Molekülen entsteht so eine schwache Bindung,

called a hydrogen bond, is formed.

Wasserstoffbrücke genannt.

When water freezes, this bonding occurs on repeat,

Wenn Wasser gefriert, wiederholt sich der Bindungsprozess,

ultimately forming a hexagonal structure

und schließlich entsteht eine sechseckige Struktur

due to the angle between hydrogens and oxygen within each molecule.

als Ergebnis des Winkels zwischen Wasserstoff

und Sauerstoff innerhalb jedes Moleküls.

This is the seed of a snowflake,

Das ist der Kern einer Schneeflocke, der seine sechseckige Form behält,

and it retains a hexagonal shape as it grows.

während er wächst.

As the snowflake moves through the air,

Während die Schneeflocke durch die Luft schwebt,

water vapor molecules stick to the six sharp edges

bleiben Wasserdampfmoleküle an den sechs scharfen Kanten kleben

and expand the snowflake outwards, bit by bit.

und lassen die Schneeflocke langsam wachsen.

Die Form einer Schneeflocke hängt von der Witterungsverhältnissen ab,

A snowflake's developing shape depends on atmospheric conditions,

like humidity and temperature.

wie etwa Luftfeuchtigkeit und Temperatur.

As a snowflake falls,

Während eine Schneeflocke fällt,

changes in weather conditions can affect how it grows,

können Wetterschwankungen ihr Wachstum beeinflussen.

and even small differences in the paths two snowflakes take

Selbst kleine Unterschiede in den Wegen der Schneeflocken

will differentiate their shapes.

führen zu verschiedenen Formen.

However, since conditions at the six sharp edges of one snowflake are similar,

Da die Bedingungen an den sechs scharfen Kanten aber ähnlich sind,

a symmetric snowflake can grow.

sind symmetrische Schneeflocken möglich.

Weather conditions affect snow on the ground, as well.

Wetterbedingungen beeinflussen auch den Schnee am Boden.

Warmer ground temperatures produce a wetter snow that is easier to pack

Wärmere Bodentemperaturen führen zu nasserem,

leichter formbarem Schnee,

weil flüssige Wassermoleküle Schneeflocken zusammenkleben lassen.

because liquid water molecules help snowflakes stick to each other.

Melted snow also plays a critical role in another wintry activity, skiing.

Auch bei einer anderen Winteraktivität ist geschmolzener Schnee von Bedeutung,

nämlich beim Skifahren.

Completely dry snow is very difficult to ski on

Auf völlig trockenem Schnee ist Skifahren sehr schwer,

because there's too much friction between the jagged snowflakes and the ski surface.

da die Reibung zwischen gezackten Schneeflocken und Skifläche zu stark ist.

So what's happening is that as skis move,

Während die Skier sich also bewegen,

they rub the surface of the snow and warm it up,

wird die Schneeoberfläche durch die Reibung erwärmt,

creating a thin layer of water, which helps them slide along.

sodass eine dünne Wasserschicht entsteht, auf der die Skier gleiten.

So technically, it's not really snow skiing,

Es ist also eigentlich kein Schnee-Skifahren,

but water skiing.

sondern Wasserskifahren.

But it is true that no matter how hard you look,

Doch ihr könnt tatsächlich noch so sehr suchen --

you're almost definitely not going to find two identical snowflakes,

ihr findet sehr wahrscheinlich keine zwei identischen Schneeflocken.

and that's a mystery that scientists are still trying to solve,

Dieses Rätsel versuchen Forscher noch immer zu lösen,

though we know that it has to do

wobei bekannt ist,

dass die vielen möglichen Verzweigungen bei der Schneeflockenbildung

with the many possible branching points in snowflake formation,

and the differences in temperature and humidity,

und Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine Rolle spielen.

and while we wait for the answer,

Während wir auf die Antwort warten, können wir uns daran erfreuen,

we can enjoy watching these tiny fractals falling from the sky.

den winzigen Kristallgebilden beim Herabschweben zuzusehen.