The science of snowflakes - Maruša Bradač

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Tulio Leao

If you ever find yourself gazing at falling snow,

Se você se surpreender admirando a neve que cai,

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

que tal colocar alguns flocos de neve em sua luva e examinar suas formas?

You might notice that they look symmetrical,

Você vai notar que eles parecem simétricos

and if you look closely,

e, olhando mais de perto,

you'll see they have six sides.

vai perceber que têm seis lados.

You could say a snowflake is simply frozen water,

Você pode achar que um floco de neve é simplesmente água congelada,

but compare one with an ice cube from the freezer,

mas basta compará-lo com um cubo de gelo do freezer

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

para perceber que são coisas bem distintas.

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

Diferentemente dos cubos de gelo, formados com a solidificação do líquido,

snowflakes form when water vapor turns straight into ice.

os flocos de neve se formam quando o vapor d'água se transforma em gelo.

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

Mas isso não explica por que os flocos de neve têm seis lados.

To understand that,

Para entender isso,

we need to delve deeper into the physics of water.

precisamos mergulhar mais fundo na física da água.

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

A água é feita de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio.

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

Uma única molécula de água possui, assim, 10 prótons e 10 elétrons:

eight from oxygen and one from each hydrogen atom.

8 do oxigênio e 1 de cada átomo de hidrogênio.

The two electrons from oxygen's outer shell

Dois elétrons externos do oxigênio

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

são compartilhados com os dois elétrons dos dois hidrogênios quando eles se ligam,

and the remaining four outer shell electrons from oxygen

e os outros quatro elétrons externos restantes do oxigênio

form two pairs.

formam dois pares.

We call the bonds between these atoms covalent bonds.

Chamamos as ligações entre esses átomos de ligações covalentes.

The pairs of electrons are all negatively charged.

Os pares de elétrons são todos carregados negativamente.

Similar charges repel,

Cargas iguais se repelem,

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

assim, eles tendem a ficar o mais longe possível um do outro.

The pairs form four electron clouds,

Os pares formam quatro nuvens de elétrons,

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

duas delas no lugar onde o hidrogênio e o oxigênio compartilham os elétrons.

The repulsion between the unbonded pairs

A repulsão entre os pares não ligantes

is even stronger than repulsion between the shared pairs,

é ainda mais forte do que a repulsão entre os pares compartilhados,

so the two hydrogens get pushed a little further

assim, os dois hidrogênios são empurrados um pouco mais para a frente,

to an angle of 104.5 degrees.

num ângulo de 104,5 graus.

The water molecule as a whole is electrically neutral,

A molécula da água como um todo é eletricamente neutra,

but oxygen gets a larger share of electrons,

mas os elétrons são atraídos mais fortemente pelo oxigênio,

making it slightly negative and the hydrogens slightly positive.

o que lhe confere carga parcial negativa, e, aos hidrogênios, parcial positiva.

Due to its negative charge,

Devido à sua carga negativa,

the oxygen in one molecule

o oxigênio de uma molécula

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

é atraído para a carga positiva do hidrogênio de outra molécula.

And so a weak bond between the two molecules,

E, assim, uma ligação fraca entre as duas moléculas,

called a hydrogen bond, is formed.

chamada de ponte de hidrogênio, é formada.

When water freezes, this bonding occurs on repeat,

Quando a água congela, essa ligação ocorre repetidas vezes,

ultimately forming a hexagonal structure

formando por fim uma estrutura hexagonal,

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

devido ao ângulo entre os hidrogênios e o oxigênio dentro de cada molécula.

This is the seed of a snowflake,

Esta é a semente do floco de neve,

and it retains a hexagonal shape as it grows.

e ela mantém essa forma hexagonal enquanto cresce.

As the snowflake moves through the air,

À medida que o floco de neve se move pelo ar,

water vapor molecules stick to the six sharp edges

as moléculas de vapor d'água se aderem às faces hexagonais

and expand the snowflake outwards, bit by bit.

e expandem o floco de neve para fora, pouco a pouco.

A snowflake's developing shape depends on atmospheric conditions,

O desenvolvimento da forma do floco depende das condições atmosféricas,

like humidity and temperature.

como umidade e temperatura.

As a snowflake falls,

Quando o floco de neve cai,

changes in weather conditions can affect how it grows,

mudanças nas condições climáticas podem afetar como ele cresce,

and even small differences in the paths two snowflakes take

e mesmo pequenas diferenças no percurso feito por dois flocos

will differentiate their shapes.

vão diferenciar suas formas.

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

No entanto, como as condições nas faces hexagonais do floco de neve são parecidas,

a symmetric snowflake can grow.

ele consegue se expandir simetricamente.

Weather conditions affect snow on the ground, as well.

As condições do tempo afetam a neve no chão também.

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

Temperaturas mais altas no solo produzem uma neve mais úmida, mais compacta,

because liquid water molecules help snowflakes stick to each other.

pois as moléculas de água líquida ajudam os flocos de neve a ficarem unidos.

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

A neve derretida tem um papel central em outra atividade de inverno: esquiar.

Completely dry snow is very difficult to ski on

É muito difícil esquiar na neve completamente seca,

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

pois há fricção demais entre os flocos e a superfície do esqui.

So what's happening is that as skis move,

Então, o que ocorre é que os esquis se movem,

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

e a neve se aquece devido ao atrito entre ela e os esquis,

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

criando uma camada fina de água que os ajuda a deslizar.

So technically, it's not really snow skiing,

Assim, tecnicamente, não esquiamos na neve,

but water skiing.

mas esquiamos na água.

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

A verdade é que, não importa o quanto você olhe,

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

não vai conseguir encontrar dois flocos de neve idênticos,

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

e esse é um mistério que os cientistas ainda estão tentando decifrar,

though we know that it has to do

apesar de sabermos que tem a ver

with the many possible branching points in snowflake formation,

com as muitas possíveis ramificações na formação do floco de neve,

and the differences in temperature and humidity,

e com variações na temperatura e na umidade.

and while we wait for the answer,

Mas, enquanto esperamos pela resposta,

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

podemos nos deleitar vendo esses minúsculos fractais caindo do céu.