雪の結晶はなぜ六角形なの？

コハク雪の結晶って、どれも六角形ですわね。誰かが設計したわけでもないのに、ふしぎですわ。

30秒でわかる答え

六角形のひみつを、30秒でまとめましたわ。

雪の結晶が六角形になるのは、氷の中で水の分子が六角形を作るように並んでいるからです。小さな氷の粒はまず六角柱の形に育ち、その6つの角から枝がのびていきます。6本の枝は同じ空気の中を一緒に落ちてくるので、よく似た形に育ちます。

もとは分子の並び方

雪の結晶は、雨つぶが凍ったものではなく、雲の中で空気中の水蒸気が直接氷になってできます。氷の中では、水の分子どうしが手をつなぐように結びつき、六角形のすき間がある形に並んでいます。この並び方が、雪の結晶の六角形のもとになっています。

雲の中で生まれた小さな氷の粒は、まず平らな面に囲まれた六角柱の形になります。分子の並びがなめらかな面には水の分子がくっつきにくく、ゆっくり育つため、その面が平らなまま残るのです。こうして、目に見えないほど小さな分子の並びが、目に見える六角形として表れます。

結晶が大きくなると、まわりの空気の水蒸気が足りなくなってきます。とがった角は、遠くから来る水蒸気を受け取りやすいので、ほかの部分より速くのびます。こうして6つの角から枝が出て、よく知られた雪の結晶の形になります。

図：雪の結晶が育つ順番

コハクとがった角のほうが、水蒸気を受け取りやすいのですね。

6本の枝がよく似た形になるのは、枝どうしが連絡を取り合っているからではありません。小さな結晶の中では、温度や湿度がどの枝にもほぼ同じようにかかるため、同じように育つのです。結晶ごとに雲の中で通る道すじがちがうので、1つずつちがう形になります。

コハク分子の並びが六角形のもと。6本の枝は、同じ空気の中で一緒に育つのですわ。

雪の結晶が六角形になるのはなぜ？

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水の分子が六角形に並ぶ 氷の中で水の分子が六角形を作るように並んでいるからです。小さな氷の粒はまず六角柱に育ち、その角から枝がのびていきます。

Frequently Asked Questions about Snow CrystalsCalifornia Institute of Technology（カリフォルニア工科大学, Kenneth G. Libbrecht）（英語）
Why do snowflakes crystallize into such intricate structures?Scientific American（米国大気研究センター Charles A. Knight の解説）（英語）

内容は 2026-10-03 時点で上の資料を確認して書いています。研究が進んで説明が変わることもあります。写真のクレジットは各写真の下にあります。