The science of snowflakes - Maruša Bradač

Η επιστήμη των χιονονιφάδων - Μάρουζα Μπράντατς

Μετάφραση: Maria Boura Επιμέλεια: Maria Pericleous

If you ever find yourself gazing at falling snow,

Αν ποτέ πιάσετε τον εαυτό σας να κοιτάζει χιόνι να πέφτει,

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

πιάστε μερικές νιφάδες στο γάντι σας

και εξετάστε τα σχήματά τους.

You might notice that they look symmetrical,

Ίσως προσέξετε ότι μοιάζουν συμμετρικά,

and if you look closely,

και αν κοιτάξετε πιο προσεκτικά,

you'll see they have six sides.

θα δείτε ότι έχουν έξι πλευρές.

You could say a snowflake is simply frozen water,

Θα μπορούσατε να πείτε ότι μια νιφάδα είναι απλά παγωμένο νερό,

but compare one with an ice cube from the freezer,

αλλά συγκρίνετε μία με ένα παγάκι από την κατάψυξη,

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

και θα συνειδητοποιήσετε ότι διαφέρουν πολύ.

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

Σε αντίθεση με τα παγάκια,

που σχηματίζονται όταν υγρό μετατρέπεται σε στερεό,

οι χιονονιφάδες σχηματίζονται

snowflakes form when water vapor turns straight into ice.

όταν ατμός νερού μετατρέπεται κατευθείαν σε πάγο.

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

Αλλά ούτε αυτό εξηγεί γιατί οι χιονονιφάδες έχουν έξι πλευρές.

To understand that,

Για να το καταλάβουμε,

we need to delve deeper into the physics of water.

πρέπει να εμβαθύνουμε παραπάνω στη φυσική του νερού.

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

Το νερό αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου.

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

Έτσι, ένα μόριο νερού έχει δέκα πρωτόνια και δέκα ηλεκτρόνια,

eight from oxygen and one from each hydrogen atom.

οχτώ από το οξυγόνο και ένα από κάθε άτομο υδρογόνου.

The two electrons from oxygen's outer shell

Τα δύο ηλεκτρόνια από την εξωτερική στοιβάδα του οξυγόνου

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

μοιράζονται με δύο ηλεκτρόνια από τα δύο υδρογόνα κατά την ένωσή τους,

and the remaining four outer shell electrons from oxygen

και τα υπόλοιπα τέσσερα ηλεκτρόνια του εξωτερικού κελύφους από το οξυγόνο

form two pairs.

δημιουργούν δύο ζεύγη.

We call the bonds between these atoms covalent bonds.

Ονομάζουμε τέτοιους δεσμούς ομοιοπολικούς.

The pairs of electrons are all negatively charged.

Τα ζεύγη των ηλεκτρονίων είναι αρνητικά φορτισμένα.

Similar charges repel,

Όμοια φορτία απωθούνται,

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

οπότε τείνουν να μένουν όσο πιο μακριά γίνεται το ένα από το άλλο.

The pairs form four electron clouds,

Τα ζεύγη δημιουργούν σύννεφα τεσσάρων ηλεκτρονίων,

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

δύο εκ των οποίων είναι εκεί όπου το υδρογόνο και το οξυγόνο

μοιράζονται ηλεκτρόνια.

The repulsion between the unbonded pairs

Η άπωση μεταξύ των μη δέσμιων ζευγών

is even stronger than repulsion between the shared pairs,

είναι ακόμα πιο ισχυρή από την άπωση μεταξύ των κοινών ζευγών,

so the two hydrogens get pushed a little further

οπότε τα δύο υδρογόνα σπρώχνονται λίγο πιο μακριά

to an angle of 104.5 degrees.

σε μια γωνία 104,5 μοιρών.

Το μόριο νερού συνολικά είναι ηλεκτρικά ουδέτερο,

The water molecule as a whole is electrically neutral,

but oxygen gets a larger share of electrons,

αλλά το οξυγόνο έχει μεγαλύτερη μερίδα ηλεκτρονίων,

making it slightly negative and the hydrogens slightly positive.

κάνοντάς το λίγο πιο αρνητικό και τα υδρογόνα λίγο πιο θετικά.

Due to its negative charge,

Εξαιτίας του αρνητικού φορτίου του, το οξυγόνο σε ένα μόριο

the oxygen in one molecule

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

έλκεται από το θετικό φορτίο του υδρογόνου από ένα άλλο μόριο.

And so a weak bond between the two molecules,

Κι έτσι ένας ασθενής δεσμός ανάμεσα στα δύο μόρια

called a hydrogen bond, is formed.

που ονομάζεται δεσμός υδρογόνου, δημιουργείται.

When water freezes, this bonding occurs on repeat,

Όταν το νερό παγώνει, αυτός ο δεσμός προκύπτει επανειλημμένα,

ultimately forming a hexagonal structure

δημιουργώντας τελικώς μια εξαγωνική δομή,

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

χάρη στη γωνία ανάμεσα στα υδρογόνα και το οξυγόνο κάθε μορίου.

This is the seed of a snowflake,

Αυτός είναι ο σπόρος της χιονονιφάδας,

and it retains a hexagonal shape as it grows.

και διατηρεί ένα εξαγωνικό σχήμα καθώς μεγαλώνει.

As the snowflake moves through the air,

Καθώς η νιφάδα κινείται στον αέρα,

water vapor molecules stick to the six sharp edges

μόρια ατμού νερού κολλάνε στις έξι μυτερές άκρες

και επεκτείνουν τη χιονονιφάδα σιγά σιγά προς τα έξω.

and expand the snowflake outwards, bit by bit.

Το σχήμα που παίρνει η χιονονιφάδα εξαρτάται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες,

A snowflake's developing shape depends on atmospheric conditions,

like humidity and temperature.

όπως η υγρασία και η θερμοκρασία.

As a snowflake falls,

Καθώς πέφτει μια νιφάδα, αλλαγές στις καιρικές συνθήκες

changes in weather conditions can affect how it grows,

μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο μεγενθύνεται,

and even small differences in the paths two snowflakes take

και ακόμα και μικρές διαφορές στις πορείες που παίρνουν δύο νιφάδες

will differentiate their shapes.

θα διαφοροποιήσουν τα σχήματά τους.

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

Επειδή, όμως, οι συνθήκες στις έξι μυτερές κορυφές μιας νιφάδας είναι παρόμοιες,

a symmetric snowflake can grow.

θα προκύψει μια συμμετρική νιφάδα.

Weather conditions affect snow on the ground, as well.

Οι καιρικές συνθήκες επηρεάζουν το χιόνι και στο έδαφος.

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

Θερμότερες θερμοκρασίες εδάφους δημιουργούν πιο υγρό χιόνι

που είναι πιο εύκολο να συμπιεστεί,

because liquid water molecules help snowflakes stick to each other.

επειδή τα μόρια νερού βοηθούν τις νιφάδες να κολλήσουν μεταξύ τους.

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

Το λιωμένο χιόνι επίσης παίζει σημαντικό ρόλο

σε άλλη μια χειμερινή δραστηριότητα, το σκι.

Completely dry snow is very difficult to ski on

Το σκι πάνω σε εντελώς ξερό χιόνι είναι πολύ δύσκολο,

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

επειδή υπάρχει έντονη τριβή

ανάμεσα στο τραχύ χιόνι και την επιφάνεια του χιονοπέδιλου.

So what's happening is that as skis move,

Αυτό που συμβαίνει λοιπόν, είναι ότι, καθώς τα πέδιλα προχωράνε,

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

τρίβουν την επιφάνεια του χιονιού και το ζεσταίνουν,

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

δημιουργώντας ένα λεπτό στρώμα νερού, το οποίο τα βοηθάει να γλιστράνε καλύτερα.

So technically, it's not really snow skiing,

Τεχνικά μιλώντας, λοιπόν, δεν είναι σκι χιονιού,

but water skiing.

αλλά σκι νερού.

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

Αλλά η αλήθεια είναι ότι όσο προσεκτικά κι αν κοιτάξετε,

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

σχεδόν σίγουρα δε θα δείτε δύο πανομοιότυπες νιφάδες.

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

Αυτό είναι ένα μυστήριο που οι επιστήμονες ακόμα προσπαθούν να λύσουν,

though we know that it has to do

αν και ξέρουμε ότι έχει να κάνει

with the many possible branching points in snowflake formation,

με τα πολλά πιθανά σημεία διακλάδωσης στον σχηματισμό χιονονιφάδων,

and the differences in temperature and humidity,

και στις διαφορές στη θερμοκρασία και την υγρασία.

and while we wait for the answer,

Καθώς περιμένουμε την απάντηση, μπορούμε να απολαμβάνουμε

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

τη θέα αυτών των μικρών φράκταλ να πέφτουν από τον ουρανό.