A hó fizikai folyamatai igen összetettek, ugyanis termális változók idézik elő a vízpára szétterjedését a laza hószerkezetben, miközben a folyékony víz újra és újra megfagy.
A jégkristályok között kialakult kötésekre ható nyomás ötvenszerese-százszorosa lehet az egész hótömbre ható nyomásnak. Ennek az az oka, hogy a hó porózus közeg, és belső energiáit csak jégláncok szállítják, melyeknek egy kicsiny keresztmetszetű érintkező területük van.
A jégkristályok kötéseire nehezedő nyomás függ a jégszemcsék mikrostrukturális tulajdonságaitól, méretüktől és alakjuktól. Emiatt nehéz megjósolni a hótömb stabilitását, olvassuk a New Scientistben.
A hulló hópelyhek eredeti alakja sem állandó. A kristály apró ágai azonnal széttöredeznek, mihelyt a hópehely földet ér. Fokozatosan újabb meg újabb hóréteg fedi be a már földet ért hópelyheket. Ez a nyomás deformálja a kristályos szerkezetet, s növeli az újabb hóréteg sűrűségét.
A hókristályok voltaképpen egyedülálló jégkristályok, általában hat szimmetrikus ággal. Ezek a karok a levegőben kicsapódó vízpárából jönnek létre, rendszerint por vagy más idegen anyag körül. Tipikus méretük a mikroszkopikustól a pár milliméteres átmérőig terjed.
Az amerikai kutatócsapat ezen ismeretek birtokában frissen hullott havat gyűjtött be és tárolt hónapokig egy fagyasztóban, majd nulla fok alatti hőmérsékleten elektronmikroszkóppal vizsgálta meg a fagyott havat.
Azt tapasztalták, hogy úgynevezett szemcsehatárgerincek alakultak ki a hókristályok között. Ez bizonyíték arra a folyamatra, amit "szemcsehatár-diffúziónak" neveznek, és amelynek során a hótömeg önmagát rendezi a hószemcse felszínének közepétől a széle felé haladva.
A gerincek hasonló módon viselkednek, mint a mikrochipekben és motorokban található hűtőventilátorok szárnyai, s létrehoznak egy olyan nagyobb felszíni területet, amelyen a jég a vízpára terjedésének hatására átrendezi önmagát.
A gerincek fontosak a kötések képződési folyamatában, ugyanis a felszín felett kialakuló gőznyomás kapcsolatban áll a felszín alakjával. A kutatócsoport szerint a gerincek bősége nagyban hozzájárul ahhoz, hogy a laza hótömeg tömör hótömbökké rendeződjék.
A kutatók szerint a felfedezés segíthet a lavinák kialakulásának előrejelzésében, és sok turista köszönheti majd életét a lavinákkal foglalkozó fizikusoknak.
Németh Magdolna