La grande diversité des flocons de neige au microscope

Aimez-vous la neige ? En prenant précautionneusement un peu de neige, vous pourrez voir que tous les flocons sont uniques. Si vous en observez un avec attention sous une loupe, vous pourrez constater que tout comme les personnes, chaque flocon est différent. Loin d’être de simples morceaux de glace, les flocons sont composés d’environ 200 cristaux de glace distincts ; leurs structures et leurs formes sont plus complexes qu’on ne pourrait l’imaginer.

Chaque flocon de neige est unique

Si l’on considère que 200 cristaux de glace indépendants sont chacun capables de prendre environ 200 configurations spatiales différents (le produit est un facteur de 200, ce qui signifie que le produit est le résultat de 200 multiplications consécutives), cela donne un nombre astronomique. La structure des cristaux de glace étant tri-dimensionnelle, la combinaison de possibilités est ainsi très complexe.

Un rare flocon de neige à douze branches. (Capture d’écran vidéo NBC)
Le bras du flocon de neige « dendrite stellaire » ressemble à une fougère. (Capture d’écran vidéo NBC)

Les flocons de neiges sont principalement hexagonaux, avec des motifs symétriques par rotation. Leurs constituants sont des molécules d’eau contenant des liaisons hydrogène. Bien qu’en général la formation des flocons de neige soit un processus dans lequel les molécules d’eau se combinent en des cristaux hexagonaux symétriques par rotation, il ne faut pas croire qu’il suffise simplement que le temps devienne assez froid pour que la vapeur d’eau dans l’air forme des flocons.

Beauté du monde microscopique

La température et l’humidité atmosphérique doivent être juste aux bonnes conditions pour qu’un flocon de neige puisse se former, de façon à créer l’une des 35 différentes formes de la neige.

Par exemple, un flocon de neige en « prisme simple » commun ressemble à une gemme hexagonale. Il se forme à -2°C et dans des conditions climatiques moins humides, une autre forme courante est la « plaque stellaire » en forme d’étoile. Sa forme est celle d’un prisme hexagonal à six bras hexagonaux.

Le flocon de neige en « prisme simple » a la forme d’une gemme. (Capture d’écran vidéo NBC)
La « plaque stellaire » est également un type commun de flocon, avec un arrangement en six bras hexagonaux. (Capture d’écran vidéo NBC)

À des températures plus basses, à partir de -12°C, et avec un fort taux d’humidité se forme la « dendrite stellaire », le type de flocon en étoile le plus courant. Sa forme se distingue par six bras principaux ayant trois branches.

La « dendrite stellaire », un beau motif de flocon de neige. (Capture d’écran vidéo NBC)
Wilson Bantley a photographié des flocons de neige toute sa vie, au total plus de 5 000 clichés, sans en trouver deux identiques. (Wikimedia Commons)

 Selon des archives, l’américain Wilson A. Bentley (1865-1931) a photographié des flocons de neige toute sa vie. Sur plus de 5 000 clichés, chaque flocon est clairement unique. La vision de Bentley selon laquelle « il n’y a pas deux flocons de neige identiques dans le monde » a attiré l’attention de la communauté scientifique.

Version chinoise : 没有两片完全相同的雪花 展现奇妙微观世界

 
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