Разработан метод по изучению атмосфер далеких экзопланет

Может показаться, что изучение атмосферы планет находящихся от нас в десятках и тысячах световых лет - не простая задача. Да, это так, но Адриан Браун, сотрудник Института SETI разработал принципиально новый метод, который основан на обнаружении частиц в десять раз меньше ширины человеческого волоса на расстоянии многих тысяч световых лет.

Иллюстрация: NASA\JPL\Caltech

Сам метод представляет собой анализ рассеивания света, вызванного движением мелких частиц, размером не более одного микрона (одной тысячной миллиметра). В научном мире это явление известно как рэлеевское рассеяние.

Рэлеевское рассеяние представляет собой когерентное рассеяние света без изменения длины волны (называемое также упругим рассеянием) на частицах, неоднородностях или других объектах, когда частота рассеиваемого света существенно меньше собственной частоты рассеивающего объекта или системы. Этот эффект наблюдал каждый из нас, поскольку рэлеевское рассеяние "делает" нашу планету голубой для наблюдателя из космоса.

"Эта техника позволяет найти чрезвычайно крошечные частицы в атмосферах экзопланет, которые находятся в десятках световых лет от нас", - говорит Адриан Браун.

Анализируя спектроскопические данные орбитального аппарата Кассини, Mars Reconnaissance Orbiter и наземных телескопов, Браун обнаружил доминантность синего цвета во многих близлежащих объектах, в том числе на кольцах Сатурна, на его спутниках Деоне и Эпиметее, на Марсе, Луне и в хвосте кометы 17P\ Холмса.

Зависимость распределения цвета от плотности частиц

Исследования Брауна показывают, что эффект зависит от распределения элементов по размерам составляющих частиц в атмосферах планет. Например, слишком густо расположенные мелкие частицы могут дать белый цвет, как облака на Земле. Или в качестве другого примера Браун приводит всем известный продукт – молоко. Таким образом, синеватость атмосферы Земли обусловлена неким процессом, который формирует множество частиц одинакового размера.