雪の結晶は、繊細でとても美しい形をしていますよね。よく『同じ雪の結晶は二つとして存在しない』と言われますが、それは本当なのでしょうか。今回は「Is Every Snowflake Actually Unique?」と「How do snowflakes form? Get the science behind snow」の記事を参考に、雪の結晶の作られ方や形が異なる理由について紹介します。

雪の結晶はどうやってできるのか？

雪の結晶は、空気中の水蒸気が低い温度で凍ることで生まれます。その過程には、次のようなステップがあります。

1. 小さな氷の核ができる
空気中には、目に見えない小さなチリや花粉が漂っています。そこに水蒸気がくっついて凍ることで、最初の小さな氷の粒ができます。これが、結晶の核になります。

2. 氷の粒が成長する
その氷の核が水蒸気を取り込みながら成長し、結晶は少しずつ大きくなっていきます。このとき、氷の核は六角形の形を作りながら成長していきます。六角形になるのは、水分子が最も安定する配置だからです。

3. 気温や湿度で形が変わる
雪の結晶の形は、できるときの気温や湿度によって変わります。気温が-2℃くらいのときは板状に、-5℃くらいのときには針状に成長し、-15℃前後では枝分かれした形になります。

このように、結晶はさまざまな環境の影響を受けて成長していきます。

なぜ「同じ雪の結晶は存在しない」のか？

「同じ雪の結晶は存在しない」と言われる理由は、その成長過程にあります。まず、雪の結晶ができるとき、水蒸気の付き方や成長の仕方にわずかな違いが生じます。また、空から落ちてくる間に気温や湿度が変わるので、その影響でも形が変わります。

さらに、雪の結晶は空中を漂う間に、風に流されながら他の結晶とぶつかることがあります。すると、枝が砕け、そこに新たな枝が作られます。そして、それぞれの結晶がよりユニークなものに成長していきます。このように、雪の結晶ができる条件は無数にあるため、まったく同じ形になることはないのです。

科学の力でも同じ雪の結晶はできないのか？

では、科学の力を使えばまったく同じ雪の結晶を作ることができるのでしょうか。研究者たちは、温度や湿度を一定にして、人工的に雪の結晶を作る実験をしています。すると、よく似た形の結晶を作ることはできますが、分子レベルで見ると完全に一致するものはなく、まったく同じ雪の結晶を作ることはできないと考えられています。

まとめ

雪の結晶は、作られるときの環境によって形が変わるため、自然の中でまったく同じものができる可能性はほとんどありません。雪が降ったら虫眼鏡などを使って、唯一無二の雪の結晶をじっくり観察してみてはいかがでしょうか。

（参考）
Is Every Snowflake Actually Unique?
How do snowflakes form? Get the science behind snow