今天，發(fā)生了一件好像沒(méi)有什么，但是小圈子沸騰的“大事”，那就是……北京終于掛上冬天的尾巴，下雪了！
住在北京的朋友們對(duì)雪的熱情有多么大呢？今天中午還沒(méi)過(guò)完，著名賞雪勝地故宮的8萬(wàn)張當(dāng)日門(mén)票已被一搶而空，明、后兩天的門(mén)票也沒(méi)剩多少了！
故宮親自發(fā)的初雪自拍 | 故宮博物院微博
為了慶祝北京終于下了一場(chǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的雪，我們也來(lái)湊個(gè)熱鬧，看看和雪花有關(guān)的幾個(gè)小知識(shí)吧！
最早的雪花攝影
出現(xiàn)在一百多年前
1885年，威爾遜·本特利（Wilson Bentley）拍下了第一張清晰記錄單片雪花形態(tài)的照片。這位癡迷雪花的攝影師在一生中拍下了超過(guò)5000張雪花結(jié)晶照。
Wilson Bentley的雪花攝影作品
本特利拍攝雪花的方法和今天的雪花攝影師其實(shí)沒(méi)什么兩樣：在室外接住一片雪花，迅速地把它轉(zhuǎn)移到顯微鏡下，并用與之相連的相機(jī)拍照?？紤]到那時(shí)的設(shè)備限制，這些顯微照片所呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)已經(jīng)相當(dāng)令人震撼了。
一百多年前的雪花攝影裝備
長(zhǎng)不出雪花？
試試這根兔子毛吧
科學(xué)家們不滿(mǎn)足于觀(guān)察自然界的雪花。為了了解雪晶生長(zhǎng)的規(guī)律，他們還會(huì)在實(shí)驗(yàn)室可控的條件下培育“人造雪花”。第一個(gè)成功培育出單片人造雪花的人是日本物理學(xué)家中谷宇吉郎，下圖中左邊的雪花就是他在實(shí)驗(yàn)室里生長(zhǎng)出來(lái)的。
這片人造雪花的特別之處在于：它生長(zhǎng)在一根兔子毛上。最初，中谷宇吉郎選擇了棉線(xiàn)作為凝結(jié)核，但他發(fā)現(xiàn)附著在棉線(xiàn)上的冰晶很難長(zhǎng)成單片雪花的樣子，換用毛線(xiàn)繩的效果也不理想。而最終，一根兔毛成功地解決了問(wèn)題。
當(dāng)然，后來(lái)的人造雪花已經(jīng)不再需要兔子毛了?，F(xiàn)在，科學(xué)家們能制造出更適合作為雪花凝結(jié)核的細(xì)小冰晶，也可以通過(guò)電場(chǎng)控制人造雪花的結(jié)晶過(guò)程。
這種帶著一根“桿”的人造雪花就是利用了強(qiáng)電場(chǎng)來(lái)干預(yù)冰晶生長(zhǎng)
裝飾品上八個(gè)角的雪花
是不可能存在的
星形雪花都是六角的，這一點(diǎn)由冰晶的晶型決定，水分子在其中總是會(huì)排列成多層六邊形的網(wǎng)格狀。
所以，下面這種雪花是無(wú)論如何不會(huì)存在的……
圖片來(lái)自：thelittleblondebaker.com
不過(guò)，如果兩個(gè)六分支的雪花以近乎完美的形式貼在一起，它們就能變成一朵格外美麗的十二角雪花。
圖片來(lái)自：Kenneth G. Libbrecht
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自然界不好找兩片相同的雪花
但實(shí)驗(yàn)室里可以
在自然界很難尋覓兩片相同的雪花，不過(guò)至少在實(shí)驗(yàn)室里，制造出兩片幾乎一模一樣的雪花是可以辦到的。
這些雙生雪花誕生在肯尼思·利布萊希特（Kenneth G. Libbrecht）教授的實(shí)驗(yàn)室里。雪花結(jié)晶的形態(tài)主要取決于環(huán)境中的溫度與濕度，在同一次模擬雪晶生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，臨近的兩個(gè)雪晶所處的“生長(zhǎng)環(huán)境”各方面條件都基本相同，因此它們也會(huì)長(zhǎng)得格外相似。在實(shí)驗(yàn)裝置中制造這些雙生雪花差不多需要30~40分鐘時(shí)間，在雪花旁邊圍繞著的是潮濕空氣形成的小霧滴。
雪花不一定是水做的
地球上的雪花是水蒸氣凝華形成的結(jié)晶，而在其他星球上，還有其他物質(zhì)產(chǎn)生的“雪”，比如由二氧化碳組成的“干冰雪”?；鹦强睖y(cè)軌道飛行器的觀(guān)測(cè)結(jié)果顯示，在火星表面就存在著干冰冰晶形成的“降雪”。
當(dāng)然，二氧化碳的分子性質(zhì)與水分子非常不同，形成的“冰晶”形態(tài)和雪花也完全不一樣?！案杀┗ā钡男螤钍墙匕肓⒎襟w，個(gè)頭也比水冰雪花要小得多，它們飄灑在空中的樣子恐怕遠(yuǎn)沒(méi)有雪花那么有觀(guān)賞性?？囱┻€是在地球上比較好啊……
在模擬火星條件下形成的“干冰雪”結(jié)晶 | exploratorium.edu
既然飛出地球了，我們就順便看看其他星球上下雪是啥樣的。
除了不是水做的，有時(shí)雪甚至不必是白色的。在火山活動(dòng)頻繁的木衛(wèi)一（Io）上，地表下的二氧化硫被加熱到熔融狀態(tài)，隨著火山活動(dòng)而被噴射到寒冷的真空之中。在那里，二氧化硫很快便會(huì)結(jié)晶成為薄片，絕大多數(shù)會(huì)在重力作用下落回木衛(wèi)一的表面，就像紛紛揚(yáng)揚(yáng)的雪花。只不過(guò)，這些二氧化硫雪花是黃色的。
木衛(wèi)一表面被黃色的二氧化硫雪覆蓋 | NASA
在更遙遠(yuǎn)的海王星衛(wèi)星——海衛(wèi)一（Triron）上，雪由氮和甲烷的混合物構(gòu)成。液態(tài)的氮和甲烷在地?zé)峄顒?dòng)中通過(guò)噴泉被射到高空，然后凝結(jié)成雪飄落下來(lái)，覆蓋住了海衛(wèi)一的南極地區(qū)。這些雪是粉紅色的！
海衛(wèi)一的表面，覆蓋著粉色的雪 | NASA
直到去年我們才得以一睹真容的冥王星，也跟海衛(wèi)一上一樣，下著粉紅色的雪。從新視野號(hào)拍回的照片上就可以看出，冥王星上的那顆“心”，實(shí)際上就是一大片粉紅色的雪原。這里的雪也由氮和甲烷凝結(jié)而成，或許還有少量的一氧化碳。
矮行星冥王星上的那顆“心”，就是一大片粉紅色的雪原 | NASA
不過(guò)話(huà)說(shuō)回來(lái)，從太陽(yáng)系里各個(gè)星球的情況看來(lái)，下雪這樣的天氣現(xiàn)象實(shí)屬罕見(jiàn)，只有上述極少數(shù)的星球上才會(huì)出現(xiàn)雪花飄揚(yáng)的場(chǎng)景。而這其中能夠讓我們開(kāi)心玩耍，堆個(gè)雪人，打個(gè)雪仗的，至少目前看來(lái)，也只有地球上的雪才可以做到。
所以，你趕在雪化之前打雪仗了嗎？
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