Miksi lumikiteet ovat kuusikulmaisia?
Lumihiutaleissa ei ole kahta samanlaista, sanotaan. Miten ne kuitenkin aina ovat perusmuodoltaan litteitä ja kuusikulmaisia?
Yksittäinen lumihiutale saa symmetriansa vesimolekyylien sisäisestä rakenteesta.
Kuusikulmainen muoto syntyy siksi, että jäällä on pohjarakenne, jossa kuusi vesimolekyyliä yhdistyy ja muodostaa renkaan.
Pohjarakenne on siten litteä, ja koska molekyylien väliset sidokset pohjatasolla ovat paljon vahvempia kuin molekyylien sidokset muilla tasoilla, kiteet kasvavat yleensä samalla tasolla. Kuusikulmainen symmetria rakentuu siten ensisijaisesti kaksi- eikä kolmiulotteiseksi.
Kaikki lumihiutaleet eivät kuitenkaan ole litteitä. Niiden tarkka kasvutapa muuttuu nimittäin pientenkin ilman kosteuden ja lämpötilan vaihtelujen mukaan.
Pieniä litteitä tähtiä syntyy lähellä jäätymispistettä ja suuressa kosteudessa. 3–10 pakkasasteessa syntyy ns. jääneulasia. Ja alle 10 asteen pakkasessa muodostuu jälleen tähtiä, mutta nyt suurempia.
Koska yksittäinen lumihiutale kohtaa erilaisia olosuhteita matkallaan kohti maanpintaa, se muuttaa koko ajan kasvutapaansa. Siksi väite, ettei kahta samanlaista lumihiutaletta ole, pitää kyllä paikkansa.
Hiutaleissa on kuitenkin tiettyjä toistuvia perusmuotoja. Lumiasiantuntijoiden mukaan niitä on ainakin 35 erilaista.