Kar tanelerinin büyüleyici yapıları ve gizli hayatları(hurriyet gazetesi /Bilim 19.02.2004)r tanelerini çıplak gözle inceleyen kişitli çimlere Kar taneleri veya daha bilimsel adıyla kar kristalleri de yağışına göre farklı niteliktedir. Kar tanelerinin farklılığı, yani kar kristallerinin alacağı biçim, havadaki sıcaklığa, nem oranına ve birçok etkene bağlı olarak değişiyor. Kar tanelerinin biçimi, bilimin ötedenberi merakla incelediği bir konu. En son Amerikalı bilimci William Wergin ve arkadaşları, elde ettikleri inanılmaz kar kristalleri görüntüleriyle, çığ düşmesinden, Mars ta karbondioksit buzlarının oluşmasına kadar farklı konulara açıklık getirdi. Kar kristallerinin birbirinden çok değişik yapıları olduğu, özellikle simetrik yapıların bilim dünyasında çeitli araştırmalara konu olduğu biliniyor. Fakat Amerikalı bir botanikçi, William Wergin ve arkadaşları, kar tanelerini, düşük sıcaklıkta tarama yapan elektron mikroskobu ile inceledi. Kar tanelerini bakır levhalara koyup mikroskobun altına taşıdılar. Bu özel yapım aygıt, örnekleri Ğ195 C ye kadar dondurup çok yüksek büyütme oranında incelemeyi sağlıyor. Araştırmacılar gördükleri karşısında şaşkınlıklarını şöyle dile getirdi: Daha önce kar kristallerinin birçok resmini görmüştük ancak kristalleri hiç bu şekilde görmemiştik. Görüntülerin, kar istiflerinin daha iyi anlaşılmasına yol açabileceğini fark ettiler. Zamanla, buzul yapı üzerinde çalışan araştırmacılardan Mars üzerindeki karbon
dioksit buzlarını modelleyen araştırmacılara kadar birçok yerden deztek aldılar Araştırmacılar kar kristallerini yakalayıp saklamanın yollarını da geliştirdi. İşlem şöyle: Önce yeni elli bin lira büyüklüğündeki bakır numune plakalarını aldılar. Daha sonra plakaları biyologların hücreleri mikroskop plakalarına sabitlemek için kullandıkları yapıştırıcı ile kapladılar ve onları suyun donma noktasına kadar soğuttular. Kar, bu plaka üstüne yağdı ya da plaka üzerine bir parça kar kondu. Sonra hemen sıvı azotla dolu strafor kaba batırdılar. Sonra bir kaç işlemden sonra kristallerin mikroskop altında fotoğraflarını çektiler. Araştırmacıların ellerinde, ta Alaska ya kadar, dünyanın birçok yerinden gelen kar kristalleri koleksiyuno bulunuyor. İşte size, Discover dan derlediğimiz (Şubat 2004) ilginç kar kristalleri görüntüleri. ALTI YÖNLÜ SİMETRİ Kontrastı artırmak için renklendirilen bu elektron mikrografı buz kristallerindeki altı yönlü simetrinin birçok özelliğini gözler önüne sürüyor. Üstteki kristalin uçlarında altıgenler olan altı kolu var. Alttaki kristal benzer bir biçim sergiliyor ve daha küçük altı kenarlı levhalarla kaplı. Her şekil özgül sıcaklık ve nem koşullarında ortaya çıkıyor.
ÇEŞİTLİ KRİSTAL YAPILAR Kristal biçimleri en az onları oluşturan ortamlar kadar çeşitlidir. İki sıcaklık (-2.8 C ve 0 C -10.6 C ve Ğ7.8C) aralığında, kristaller, altıgen biçimler alıyor (A). Ğ2.8C ye ulaşan hava sıcaklığı sütun ve iğne biçimleri oluşturur (B). Altı kollu kar kristalleri (C), -16C ile Ğ12 derece arasındaki buharca zengin havada oluşur. Bu kristallerin ayrıntılı görüntüleri (D) atmosfer koşulları ile oluşturdukları kar kristallerinin ilişkisini sergiliyor. Aşırı derecede büyütmek (bu resimden bile yüksek büyütme) kristaller içinde hapsolmuş hava partiküllerini gösteriyor ve bu da asitli kar yağışı ve hava kirliliği gibi konulara ışık tutuyor. KISA YAŞAM Deforme olmuş kar tanelerinde, tanelerin oluştukları noktadan düştükleri noktaya kadar olan olayları anlatan kısa tarihçeleri kayıtlı. Araştırmacılar, kar tanelerinin düşerken aşırı soğumuş su damlacıklarıyla karşılaştığında neler olduğunu görüyorlar. Su damlacıklarının bazıları düşen kristallere çapı 2.5 santimin binde biri olan küçük sivilceler gibi donup yapışıyorlar. Eğer kristaller Ğlevhalar, iğneler ya da dentritlerle kaplanırsa bu buz kristalleri ve üzerindeki çıkıntılara kırağı adı veriliyor (E). ŞEKİL DEĞİŞİMİ.. Kristaller kar tanesi yere düştükten sonra çeşitli etkilerle şekil değiştirebilir: değişen sıcaklık, basınç, hava akımları ve güneş ışığı kristalin yapısını bütünüyle değiştirebilir. Günler ya da aylar boyunca buz
kristali yeniden donma ve erime gibi nedenlerle şekil değiştirip küçük buz karanfilleri oluşturabilir (H). Daha aşırı ortam koşulları üzüm salkımına benzer şekiller yaratır (I). Başka bir şekil değiştirme türü de çığlara yol açabileceği için çok önemlidir. Bir kar kristal tabakasının altındaki sıcaklık üstündeki sıcaklıktan önemli ölçüde farklıysa tabakanın altındaki buzlar erimeden doğrudan buharlaşmaya başlar ve tekrar donarak üstteki kristallere yapışırlar. Zamanla kütlenin yerdeğiştirmesi büyük ve blok biçimli kristallerin oluşmasına yol açar (J). Kayak merkezlerindeki güvenlik uzmanları karın üzerinde bu tür tabakalar bulurlarsa uyarıda bulunup tehlikeli bölgeleri kapatırlar. Buz solucanları (K): Buzulun yüzeyi düzensiz biçimli buz tanelerinin toplamından oluşuyor. İplik benzeri buz solucanları bu tanecikler arasındaki küçük kanallarda yaşıyorlar. Kırağı (L): Sıcaklığın donma noktasının altına düştüğü bir gece Batı Virginia daki Bearden Dağları ndaki çimenin üzerinde gelişmiş buz kristalleri. Kırmızı kar (M): Kar defalarca eriyip tekrar dondukça Chlamydomonas nivalis adlı bir alg türü kar parçacıklarının çevresindeki film şeklindeki su tabakasında yaşamaya başlar. Kırmızı Gezegen de kar (N): Gelecekte Mars a gönderilecek sondaların karşılaşabileceği koşulları görmek için Wergin, Erbe ve NASA dan bir grup araştırmacı Mars ta oluşabilecek karı yarattı. (Hurriyet gazetesi Bilim köşesi 19.02.2004) 19.02.2004ın içinde düzensiz bir biçimde her yana dağılmış olan su molekülleri bulutlardan geçerken sıcaklığın düşmesi ile birlikte hareketliliklerini kaybederler. Daha az hareket eden su molekülleri bir süre sonra gruplaşmaya başlar ve sonuçta katı bir biçim alırlar. Ancak gruplaşmalarında kesinlikle bir düzensizlikrsine her zaman birbirine benzeyen mikroskobik altıgenler olarak birleşirler. Her kar tanesi önceleri tek altıgen su molekülünden oluşur, daha sonra diğer altıgen su molekülleri de gelip bu ilk parçanın üstüne eklenir. Konunun uzmanlarına göre bir kristalin şeklini belirleyen temel özellik bu altıgen su moleküllerinin tıpkı bir zincirin halkaları gibi birbirlerine kenetlenmesidir. Ayrıca sıcaklığa ve nem oranına göre aslında aynı olması gereken kristal parçacıkları çok farklı şekiller almaktadırlar. Neden tüm kar tanelerinde altıgen simetri vardır ve neden her biri diğerlerinden farklıdır? Kenarları neden düz değil de köşeli bir yapıdadır. Benzer soruların cevaplarını bilim adamları hala çözmeye çalışmaktadırlar. Ancak apaçık ortada olan bir gerçek vardır; Allah yaratmada hiçbir ortağı olmayan, sonsuz güç sahibi olan ve her şeyi örneksiz olarak yaratandır.