Les secrets des flocons de neige

SCIENCES Comment se forment-ils? Combien de formes la nature fabrique-t-elle? Réponse...

© 2010 AFP

— 

Un flocon de neige vu au microscope.
Un flocon de neige vu au microscope. — ARTGEEK/FLICKR

Plats ou étoilés, en colonnes ou en nouilles, les flocons de neige fascinent de longue date les scientifiques les plus sérieux: l'astronome Kepler et Descartes se sont tous deux penchés sur cet éphémère cristal, qui fait même l'objet d'une classification officielle.

Mais qu'est-ce qu'un flocon de neige et comment se forme-t-il ?

Agrégat de cristaux

Le flocon, ou cristal de neige, est un agrégat de minuscules cristaux de glace, chacun environ 10 millions de fois plus petit que lui.

Ces cristaux de glace ont généralement la forme d'un «prisme hexagona»  et la grande variété des flocons que l'on peut observer est due au fait que toutes les faces de ce prisme ne se développent pas forcément à la même vitesse.

Un grand nombre de facteurs influencent la croissance et la forme des flocons, selon des processus parfois mal connus: température, humidité, vent, et même le champ électrique traversé durant leur chute!

41 «types morphologiques» différents

Déjà en 1611, Johannes Kepler s'interrogeait sur la symétrie hexagonale des flocons, dans la première étude connue sur la question. Peu après, en 1635, René Descartes réalisa des représentations schématiques des différentes formes de cristaux, sans pouvoir aller plus loin, faute de microscope.

L'invention de cet outil permit à l'Anglais Robert Hooke d'approfondir leur description, révélant l'extrême complexité des flocons.

Mais c'est le Japonais Ukichiro Nakaya qui s'est le premier lancé dans une étude systématique des cristaux de neige, allant jusqu'à en créer dans son laboratoire pour mieux les observer.

La Commission internationale de la Neige et de la Glace les classe depuis 1952 en sept catégories distinctes: plats, étoilés, colonnes, nouilles, dendrites, colonnes coiffées et formes irrégulières, complétées par les "graupel", les pastilles de glace et la grêle.

Nakaya quant à lui les répartit en 41 «types morphologiques» différents.

Enfin, en 1966, un troisième système de classification prolongera les travaux du chercheur japonais pour répertorier 80 types de cristaux de neige.

Quant à la légende qui voudrait qu'aucun flocon ne soit identique à un autre, elle est impossible à vérifier même si elle semble confirmée par de savants calculs de probabilités.

Passionné par les flocons, le physicien américain Kenneth Libbrecht, de l'Institut de technologie de Californie, a créé un site internet entièrement consacré au sujet, qui propose notamment d'étonnantes illustrations.