雪の結晶の中でもっともよく知られた形は、木の枝の形をした樹枝状結晶と呼ばれるものですね。実は、雪の結晶の形は、結晶ができる場所の温度と周囲の空気に含まれる水分（水蒸気）の量によって変わります。この樹枝状結晶というのは、－15℃ほどの温度で、水分の量が非常に多いときにできることがわかっています。

　さて、ドライアイスを使ったペットボトルの実験では、ボトルの底の温度はほぼドライアイスの温度（－78℃）になっています。しかし、ボトルのふたに近いところは外に飛び出していますので、部屋の温度と同じ（＋20℃くらい）になっているはずです。すなわち、ボトルの中の温度は、底がとても冷たく上部が暖かいというように、場所によって大きく変化します。このため、ボトルの中には、雪の結晶ができやすい約－15℃の温度になっている場所がどこかにあるはずですね。このような場所に、雪の結晶ができているのです。

　ご質問では、ドライアイスの代わりに保冷剤を使ったり、－15℃の冷凍庫を使ったとのことですが、この場合にはボトルの底の一番冷えているところでも、－15℃にしかなりません。このため、このボトルの中には、雪の結晶ができやすい－15℃の温度になっている場所がどこにもないということになりますので、綺麗な結晶ができないのです。解決方法は、冷凍庫の温度をもっと下げるなどして、ボトルの底の温度を−15℃以下にするしかありません。しかし、普通の冷凍庫では−15℃以下にはなかなか下がらないと思います。ペットボトルの実験でドライアイスを使っているのは、実は雪の結晶ができやすい温度を作り出すために、絶対に必要なことだといえます。

　最後に、温度の問題が解決したとして、ペットボトルの中で雪の結晶を作るときのもう一つの大事なコツをお教えします。それは、ボトルの中の空気に、実験を始める前に十分に水分を含ませておくことです。ボトルに水を入れて内側を十分にぬらしておいたり、内側がくもるくらいにたっぷり息を吹き込んでおくと、ボトルの中の空気が十分に水分を含むようになるので、雪の結晶もできやすくなります。

（回答掲載日：2026年7月28日）