Снежинки. Недолговечная красота природы

Посмотрим также на рис. 19. На нём мы видим снежинку в уже знакомой нам форме пластины, а также ещё один тип зародышевых кристаллов. К. Либбрехт назвал их «пульками». Они, действительно, имеют форму револьверных пуль, только размером значительно меньше – около 0,3 мм. Две пульки одиночные, причём на торцах у них начинается рост пластин – они напоминают гвоздики. А вот три пульки, отходящие от единого центра под углом 120° между ними – это единый кристалл, розетка из пулек. Примечательно, что все эти разные по форме снежинки упали на землю одновременно, то есть родились в одном и том же облаке.

Рис. 19. Снежинки в форме пластины, одиночных «гвоздиков» и розетки из трёх пулек. Снято при температуре —4 °С

Рис. 20. Коллекция снежинок в форме пулек и гвоздиков

Лучи розеток не обязательно лежат в одной плоскости. Из одной точки в пространстве под углом 60° можно провести 18 лучей, и природа следует этой математической закономерности, хотя обычно количество лучей меньше. В этом случае снежинки напоминают ёжиков, однако они по-прежнему столь малы, что рассмотреть их можно лишь при значительном увеличении (рис. 21, 22). Этот пример развеивает одно из распространённых заблуждений, что все снежинки плоские. Это далеко не так, а заблуждение основано на том, что наиболее крупные снежинки, форма которых распознаётся невооружённым глазом, в большинстве случаев действительно плоские или же кажутся нам такими, потому что мелких деталей мы всё же не видим. Да и фотографы тоже стремятся показать наиболее сложные снежинки дендритной формы, как самые красивые.

Рис. 21. Снежинки в форме розеток. Снято при температуре —4 °С

Рис. 22. Снежинка в форме пространственной розетки из «пулек», имеющих внутри полость. Снято при температуре —2 °С

Рис. 23. Снежинки в форме пластин, упавшие на меховую шапку. Размер около 1 мм, снято при температуре —7 °С

На рис. 22 видно, что внутренность «пулек» может быть полой.

Часто пластины растут не монолитными, а расщеплёнными на отдельные лучи, как можно увидеть на рис. 24 и рис. 25.

Рис. 24. Снежинки в форме пластин. Снято при температуре —12 °С

Рис. 25. Расщеплённые пластины двух форм, размер 1,2 мм, температура —12 °С

2. Начало роста

Как читатель уже убедился, далеко не все снежинки до падения на землю успевают достичь размеров, видимых невооружённым глазом. Значительная, если не большая часть снега выпадает в зародышевых формах или же в «детском» возрасте. Люди не интересуются этой ледяной пылью, падающей с неба. И совершенно напрасно: именно в этой пыли можно увидеть самые оригинальные экземпляры. Впрочем, дело не только в том, что, по выражению А. С. Пушкина, «мы ленивы и нелюбопытны». Вряд ли кто-то выходит на зимнюю прогулку с микроскопом, а увеличения лупы для рассматривания таких крошечных объектов недостаточно. Об этом ещё будет разговор в последней главе книги, а пока что посмотрим, как выглядит эта самая пыль при достаточном увеличении. Если рис. 16 – это коллаж, то на рис. 26 показаны снежинки, снятые одномоментно на тёмном фоне. Размер кадра по длинной стороне – 7 мм, температура воздуха —8 °С.

Рис. 26. Мелкие снежинки различных форм

Если взять за основу размер изображения в книге формата А5, то увеличение на рис. 26 составит примерно 15х. Обычно распространённые лупы такого увеличения не обеспечивают, но даже и его для изучения таких объектов недостаточно. Поэтому посмотрим при ещё большем увеличении. Правда, часть объектов нам уже известны – это те самые пульки, гвоздики, призмочки и пластины. Разве что шляпки у «гвоздиков» приобретают правильную шестигранную форму и превращаются в пластины, а из ножек этих «гвоздиков» и «пулек» формируются призмы. Пластины увеличиваются в размерах.

Рис. 27. Превращение «пулек» и «гвоздиков» в призмы. Температура —10 °С

Рис. 28. Призма и сложная конструкция, выросшая из розетки «пулек». Внутри призмы хорошо видна воздушная полость, напоминающая песочные часы

Ещё один коллаж на рис. 29.

Рис. 29. Рост начальных форм снежинок

Обратите внимание: за исключением пластин все остальные формы снежинок не плоские. Никаких объективных причин для роста кристаллов в одной плоскости не существует, поскольку среда изотропна. У любопытного читателя это уже должно разрушить привычные представления о снежинках. Но дальше будет ещё интереснее.

Уже на рис. 28 видно, как от кристалла начинают отпочковываться новые крошечные пластины. Они растут, а на них тоже вырастают в разных направлениях новые. Углы между ними составляют всё те же 60 (120) градусов. Такие ветвящиеся структуры из пластин Либбрехт назвал радиально-пластинчатыми дендритами. Порой они достигают размера нескольких миллиметров, однако в силу небольших образующих пластин рассмотреть структуру также можно лишь при значительном увеличении. Что касается пластин, то они редко вырастают более 1,5 мм. Дальнейший рост продолжается уже с углов и снежинка превращается в звезду. Это касается и тех пластин, которые вырастают на торцах призм и «пулек». Призмы и пластины могут расти одновременно, как единый кристалл, образуя сложные пространственные структуры. И вся эта сложность по-прежнему выглядит как простая соринка, для наблюдения требуется микроскоп.

Рис. 30. Растущий кристалл из призм и пластин. Размер 1,4 мм, температура —4 °С

Рис. 31. Растущие призмы и пластины

Рис. 32. Начало образования звёзд на розетке из «гвоздиков». Размер 1,1 мм, температура —4 °С

Рис. 33. Снежинки-«детки». Длина растущей призмы – 1,1 мм, температура —8 °С

Рис. 34. Сложные кристаллы в форме «гвоздиков», розеток и пластинчатых дендритов. Температура —9 °С

Рис. 35. «Композиция» из пулек, гвоздиков и пластинчатых дендритов. Температура —9 °С

Рис. 36. «Гвоздик», растущая призма и развитые радиально-пластинчатые дендриты. Длина призмы 1,3 мм. Температура —9 °С

Рис. 37. Растущий кристалл-розетка. Длина образующейся призмы 1,1 мм. Температура —9 °С

Рис. 38. Кристаллы сложной формы. Справа – розетка, у которой «гвоздики» уже превратились в призмы. Слева – сложный пластинчатый дендрит в сочетании с «гвоздиком»

Рис. 39. Розетка с неравномерным ростом лучей, на торцах которых образуются пластины-звёзды. Размер 1,1 мм, температура —9 °С

Рис. 40. Крошечные, но сложные кристаллы

Рис. 41. Сложные радиально-пластинчатые дендриты, «пулька» и «гвоздик»

Рис. 42. Сложные розетки, упавшие на меховую шапку. Температура —10 °С

Рис. 43. Пластины и радиально-пластинчатые дендриты. Размер самой крупной снежинки на фото – 0,8 мм. Температура —10 °С

На предыдущих снимках читатель уже мог заметить, что призма рано или поздно прекращает свой рост, и в последующем растут уже пластины на торцах, превращаясь в звёзды и даже дендриты. Снежинка в целом в этом случае напоминает катушку для ниток или для кабеля. Это, пожалуй, самое оригинальное из всего, что можно увидеть – полный, как говорят, разрыв шаблона. Глаза отказываются поверить увиденному, настолько это отличается от устоявшегося представления о том, какие бывают снежинки. Виной всему – малый размер объектов. Микромир для невооружённого глаза недоступен, а людей, изучавших снежинки и сделавших результаты доступными для всех, за всю историю фотографии было лишь единицы. К тому же фотографии, оставшиеся нам в наследство от пионеров этого дела, изображают также лишь главным образом плоские снежинки – такова была техника 100 лет назад. Подробнее об этом будет сказано в последней главе книги.

Рис. 44. Снежинка-«гвоздик» и две призмы с пластинами на торцах. Длин призм – 0,8 мм, температура —8 °С

Рис. 45. Процесс превращения розетки в снежинку-катушку. Размер – 1,1 мм, температура —3 °С

Рис. 46. «Гвоздик» и крошечная катушка с ответвлением, её размер около 0,5 мм. Температура – минус 8 °С

Хорошо оформившуюся катушку можно видеть на рис. 47. Рядом с ней упал «гвоздик», из которого растёт звезда, пластинчатый дендрит и две пластины, покрытые изморосью. Пластины тоже начали превращаться в звёзды.

Рис. 47. Снежинка-катушка, пластинчатый дендрит, «гвоздик» и две пластины, покрытые изморосью и начавшие превращаться в звёзды. Размер катушки 0,7 мм, температура —8 °С

Что касается пластинчатых дендритов, то тут уже приходится иметь дело с бесконечным разнообразием образовавшихся конструкций. У каждой снежинки своя судьба, и только Создатель ведает её капризами. Трехмерные дендриты не так интересны и внимания обычно не привлекают, поскольку формы их ни симметрией, ни какой-либо особенной эстетической выразительностью не отличаются. Некоторые образцы читатель уже видел на фото выше. Иногда эти дендриты растут в одной плоскости, не образуя при этом симметричных структур, так привлекательных в снежинках. Вот если покопаться в них, то можно обнаружить в этой случайности что-либо привлекающее внимание. Так можно, к примеру, перебирать камушки на берегу: обязательно найдутся такие, что их захочется взять с собой как сувенир. К сожалению, от снежинок остаются лишь фотографии, и то крайне редко. Ниже на рисунках – несколько таких образцов.

Рис. 48. Плоский пластинчатый дендрит несимметричной формы. Размер 2 мм, температура —7 °С

Рис. 49. Плоская снежинка нетипичной формы. Размер 1,2 мм, температура —9 °С

Рис. 50. Снежинка в форме пластины. Размер 1 мм, температура —10 °С

Рис. 51. Снежинка – пластинчатый дендрит, формой напоминающий какого-то забавного животного. Размер 1,9 мм, температура —4 °С

Иногда кристалл приобретает форму, которую невозможно выразить словами. Посмотрите на рис. 52.

Рис. 52. Снежинка очень сложной формы. Размер 2,5 мм, температура —4 °С

Рис. 53. Ещё одно чудо природы: пластинчатый дендрит, на котором выросла полая шестигранная призма. Диаметр этой трубочки – 0,12 мм, снято при температуре —8 °С

3. Снежинки-катушки