Geen enkel sneeuwkristal is hetzelfde


Wilson Bentley

Wekelijks een opmerkelijk beeld van een wetenschappelijke gebeurtenis. Deze week: een 19de-eeuws boek met sneeuwvlokfoto’s.

Ze smolten voordat hij ze kon natekenen. De 15-jarige Wilson Bentley kon in de negentiende eeuw geen genoeg krijgen van zijn tiny miracles of beauty: sneeuwkristallen. Op 15 januari 1885 kreeg hij een camera van zijn vader en werd het potlood vervangen door 5.381 keer rollen en klikken. Want zoveel foto’s maakte hij in zijn leven, met dezelfde camera. Met deze eerste beelden van ijskristallen werd Snowflake Bentley, zoals hij werd genoemd, de grondlegger van de microfotografie.

Bentley werd meteoroloog en ontdekte als een van de eersten verschillende maten regendruppels. Toch vond zijn onderzoek met name plaats in de winter. In het ijskoude Vermont van de twintigste eeuw ging hij met uiterste precisie te werk. In een schuurtje achter de oude boerderij van zijn ouders werden ‘gevangen’ kristallen één voor één onder het vergrootglas gelegd. Zonder al te veel te ademen, omdat condens funest is voor het kristal, bekeek hij ze aandachtig.

Hij noteerde per kristal de windrichting, temperatuur en andere meteorologische details om zo de oorsprong te achterhalen. Het viel Bentley op dat de meeste mensen sneeuwvlokken tekenen met een achttallige symmetrie terwijl in werkelijkheid, zo zag hij, ijskristallen uit zes aftakkingen bestaan. Deze uitstulpingen worden dendrieten genoemd, naar het Griekse woord dendros dat boom betekent. De symmetrie ontstaat door een zestallige rangschikking van watermoleculen. Dit heeft een zo laag mogelijke vormingsenergie van het kristal. Alleen onder zeer hoge druk of extreem lage temperaturen ontstaan andere kristalstructuren.

Het begint bij een stofdeeltje in een wolk dat als kristallisatiekern werkt. Dat kan zand, zout of klei zijn maar ook industrieel stof of vulkanische as. Al deze kernen gedragen zich anders. Zo kristalliseert ijs op zout al bij -4°C en bij vulkanisch as pas bij -13°. Deze verschillen laten Bentley’s hoofdvraag helaas onbeantwoord.

Al zijn 5.381 gefotografeerde ijskristallen zijn uniek, maar waarom? De moderne hypothese is dat een vormend ijskristal zich voortbeweegt door een wolk met warmere en koudere gedeeltes. Verder verschillen de luchtdruk en de luchtvochtigheid. Elke individuele reis van ijskristallen resulteert in een unieke vorm en structuur. Bewijs voor deze hypothese is echter nog gering.

Een greep uit Bentley’s foto’s is onlangs gedigitaliseerd door het Natural History Museum in Londen en kan nu door iedereen online bekeken worden. Een van Bentley’s uitspraken: „Als een sneeuwvlok smelt, is het ontwerp voor altijd verdwenen.”

Foto’s Wilson Bentley