Vì sao tuyết lại có màu trắng?

DNVN - Tuyết vốn được hình thành từ nước - một chất trong suốt, nhưng khi rơi xuống lại hiện lên với màu trắng xóa. Vì sao lại có sự khác biệt này?

Hé lộ bí ẩn khoa học: Vì sao đàn ông thường cao hơn phụ nữ? / Xâm nhập địa bàn sư tử, linh cẩu trả giá bằng mạng sống

Ảnh minh họa

Giáo sư vật lý Kenneth Libbrecht, công tác tại Viện Công nghệ California (Mỹ), đồng thời là tác giả trang snowcrystals.com chuyên nghiên cứu về bông tuyết, đã đưa ra một ví dụ trực quan: “Nếu bạn cầm một tấm kính cửa sổ trong suốt rồi dùng búa đập vỡ thành nhiều mảnh nhỏ, lúc đó nó sẽ trông trắng đục thay vì trong suốt như ban đầu”.

Theo giải thích của ông, điểm mấu chốt nằm ở cách ánh sáng tương tác với bề mặt. Khi chiếu vào một bề mặt phẳng và nhẵn như thủy tinh hoặc băng, ánh sáng nhìn thấy thường đi thẳng qua mà không bị cản trở, do đó mắt người nhìn thấy sự trong suốt. Ngược lại, khi ánh sáng gặp phải vô số bề mặt gồ ghề và không đều - như ở kính vỡ hoặc trong các bông tuyết - nó sẽ bị phản xạ và tán xạ theo mọi hướng.

Một bông tuyết thực chất bao gồm hàng trăm tinh thể băng cực nhỏ, mỗi tinh thể lại có cấu trúc riêng biệt. Khi ánh sáng chiếu vào, các tia sáng gồm đủ bước sóng của dải quang phổ nhìn thấy (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) phản xạ trở lại gần như đồng đều. Sự kết hợp của tất cả bước sóng này khiến mắt chúng ta cảm nhận tuyết có màu trắng.

Không chỉ có màu trắng, trong một số trường hợp, tuyết hoặc băng có thể mang sắc xanh lam. Hiện tượng này xảy ra khi ánh sáng không phản xạ ngay từ bề mặt mà xuyên sâu qua các khe nứt, hốc rỗng trong khối băng. Trên hành trình di chuyển, ánh sáng bị phân tán nhiều lần. Vì nước và băng có xu hướng hấp thụ ánh sáng đỏ mạnh hơn ánh sáng xanh, những tia sóng ngắn màu xanh lam cuối cùng sẽ phản xạ về phía mắt, tạo nên màu xanh đặc trưng ở sông băng hay núi băng.

Thú vị hơn, tuyết đôi khi còn xuất hiện với màu hồng hoặc đỏ, thường được gọi là “tuyết dưa hấu”. Nguyên nhân đến từ sự hiện diện của một loại tảo nước ngọt ưa lạnh, có màu đỏ và sống ngay trong lớp băng tuyết. Ngoài ra, bụi, khoáng chất hay vi sinh vật cũng có thể nhuộm màu tuyết thành các sắc thái khác nhau.

Giáo sư Libbrecht nhận định: “Trên lý thuyết, tuyết có thể mang bất kỳ màu nào trong cầu vồng, tùy thuộc vào các hạt và sinh vật tồn tại trong lớp băng”.