雪の結晶はなぜ六角形をしているの?

こんにちは、石川です。
ここ数日朝から冷え込むようになって、布団から出るのがつらくなってきました…。

さてさて今日は、先週できてきたばかりの新刊「みんなが知りたいシリーズ2 雪と氷の疑問60」からおはなしを一つ。
あの綺麗な雪の結晶は、なぜ六角形をしているのでしょう?

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雪の結晶とは、上空の雲の中で水蒸気が昇華凝結してできた氷の結晶(氷晶)が成長したものです。
だいたい0.2mm以上のものを「雪結晶」、0.2mm未満のものを「氷晶」といいます。水蒸気、水、氷は気相、液相、固相ですが、すべて水分子(H20)からできています。

上空の雲の中での過冷却水滴から氷晶への成長過程を調べた実験によると、初め小さな球形だった過冷却水滴の表面に、いろいろな方向を向いた多数の小さな平面が形成され、そこから六角柱の氷晶が生成されたことが報告されています。

雪の結晶は、このような小さな六角柱の氷晶が平面的に成長したり、長軸方向に成長したりしてできています。 また、もともと六角柱だった小さな氷晶での2つの方向での成長速度が異なることにより、雪結晶が平板になったり(板状結晶といいます)、六角柱になったり(角柱結晶といいます)することが明らかになっています。
つまり、雪の結晶が六角形である理由をまとめると、

①雪の結晶を構成している氷結晶が六角形を基本として構成されること
②六角柱を基本とする氷結晶の2つの成長速度の大小関係が変化すること

の、二つのためであると言えるのです。

もっと知りたい人はこの本。⇒みんなが知りたいシリーズ2 雪と氷の疑問60