Na prvý pohľad to vyzerá ako maličkosť. Voda je priesvitná. Ľad v pohári môže byť tiež celkom priesvitný. No sneh, ktorý je predsa tiež len zamrznutá voda, zrazu pôsobí ako biela perina. A to je presne ten typ otázky, pri ktorom sa človek pristaví a povie si: počkať, prečo vlastne? V redakcii sme sa pozreli na to, čo za tým naozaj je, a pointa je pekná v tom, že nejde ani tak o farbu samotnej vody, ale o to, čo svetlu urobí tvar a štruktúra snehu.
Prvé intuitívne vysvetlenie býva, že sneh je biely asi preto, lebo je studený, alebo preto, že je „zamrznutý vo vločkách“. To druhé je vlastne celkom blízko pravde. Sneh totiž nie je jeden súvislý kus ľadu ako hladká ľadová vrstva na kaluži. Je to obrovské množstvo drobných ľadových kryštálikov a medzi nimi ešte aj veľa vzduchu. A práve táto kombinácia je rozhodujúca. Samotný sneh podľa National Snow and Ice Data Center nemá v skutočnosti biely pigment, ale je to skôr priesvitný materiál, ktorý vyzerá bielo, keď naň dopadne svetlo.
Kľúčom je rozptyl svetla. Keď slnečné svetlo dopadne na sneh, nezačne prechádzať cez jeden hladký kus ľadu. Narazí na množstvo hrán, plôch a drobných rozhraní medzi ľadom a vzduchom. Na každom takomto mieste sa časť svetla odrazí, časť lomí a časť sa rozptýli ďalej. To sa opakuje znovu a znovu, až sa svetlo rozhádže do mnohých smerov. UCAR to opisuje veľmi jednoducho: odrazené svetlo obsahuje všetky farby, a keď ich naše oči vnímajú spolu, výsledok je biela. Inými slovami, sneh neodráža jednu farbu ako červený sveter alebo zelený list. Odráža späť približne celú zmes viditeľného svetla.
A teraz tá druhá polovica otázky: prečo podobne nevyzerá aj obyčajný ľad? Pretože pri čírom ľade je situácia iná. Encyclopaedia Britannica uvádza, že čistý ľad je transparentný. Keď je ľad relatívne súvislý a neobsahuje veľa bubliniek či praskliniek, svetlo ním môže prechádzať pomerne hlboko. Preto môže byť ľad na okne, v cencúli alebo v dobre zamrznutej kocke celkom priesvitný. Až keď sa do hry dostanú vzduchové bubliny alebo iné drobné nehomogenity, ľad začne pôsobiť belšie či mliečnejšie.
Presne to pekne vidno aj na ľadovcoch a ľadovcoch odtrhnutých do mora. NOAA vysvetľuje, že bielo pôsobia najmä tie časti, kde je stlačený sneh plný drobných vzduchových bublín a ostrých kryštalických hrán, ktoré odrážajú všetky vlnové dĺžky viditeľného svetla. Keď sa však vzduch z veľmi hustého ľadu vytlačí a ľad sa stane kompaktnejším, veľa svetla doň prenikne a ľad môže začať vyzerať modro či zelenkasto. Je to krásny dôkaz, že tá istá H₂O môže pôsobiť úplne inak len podľa toho, ako je usporiadaná a koľko vzduchu v nej ostalo.
Pri snehu je teda biela farba najmä optický efekt. Nie je to tak, že by každá jednotlivá snehová vločka bola sama osebe „namaľovaná na bielo“. Skôr platí, že keď sa spolu ocitnú milióny drobných kryštálov, každý z nich prispeje svojím malým chaosom do veľkého svetelného výsledku. A ten výsledok naše oko prečíta ako bielu plochu. Preto dokáže čerstvo nasnežená krajina pôsobiť až oslnivo. Nie náhodou má čerstvý sneh veľmi vysoké albedo, teda schopnosť odrážať slnečné žiarenie. Podľa NSIDC a UCAR môže čerstvý sneh odraziť približne 80 až 90 percent dopadajúceho slnečného svetla.
To zároveň vysvetľuje, prečo sneh nie je vždy úplne snehobiely. Niekedy vyzerá modrasto, sivasto alebo do ružova. Nie je to preto, že by sa zmenila jeho podstata, ale preto, že do hry vstúpi osvetlenie, tieň alebo nečistoty. UCAR pripomína, že sneh môže podľa dopadu slnka a tieňa pôsobiť modro či fialovo. NSIDC zasa uvádza, že prach, znečistenie alebo dokonca sladkovodné riasy môžu zafarbiť sneh do oranžova, modra či ružova. Bežný biely vzhľad je teda najtypickejší, ale nie jediný možný.
Zaujímavé je, že rozdiel medzi priesvitným ľadom a bielym snehom nie je chemický, ale štrukturálny. Stále ide o tú istú vodu v pevnom skupenstve. Rozdiel je v tom, či svetlo putuje cez jeden pomerne súvislý kus materiálu, alebo sa musí predierať labyrintom drobných kryštálov a vzduchových medzier. V prvom prípade môže prejsť ďalej. V druhom sa rozbije na množstvo odrazov a vráti sa späť k našim očiam. A presne tam sa rodí biela farba snehu.
Takže keď nabudúce bude vonku krajina žiariť ako posypaná múkou, v skutočnosti sa bude diať len jedna veľmi elegantná vec: svetlo bude skákať z kryštálu na kryštál, až z toho vznikne biela.
