Рассматриваем спектральную картинку солнечного излучения, полученную крупнейшим телескопом на Земле; учимся понимать, как и что узнают из нее ученые.

Необычная картинка на иллюстрации слева — то, как выглядит обычный видимый солнечный свет, если разделить его на составляющие цвета. Конечно, обычная трехгранная стеклянная призма дома не позволит вам получить такой высококачественный шедевр. Чтобы создать его, потребовалась работа сложного спектрометра, установленного на самом крупном в мире телескопе, наблюдающем за Солнцем. Расположен он в американском штате Аризона, в обсерватории Kitt Peak.

Спектрометр расщепляет солнечный свет на два потока и посылает их на два разных зеркала, которые возвращают лучи на детектор, где они снова рекомбинируют друг с другом, образуя сложную интерференционную картину. Получив ее и обработав с помощью особых математических алгоритмов, ученые и получают такие красивые — и весьма информативные — картинки.

Темные полосы — это так называемые Фраунгоферовы линии, названные в честь знаменитого немецкого физика, впервые описавшего их еще в 1814 г. Они появляются из-за того, что во внешних слоях солнечной атмосферы присутствуют определенные элементы, поглощающие излучение на строго определенных длинах волн. Эти длины и выглядят на спектре, как «выпавшие».

В итоге картинка спектра не хуже штрих-кода говорит нам точно о химическом составе Солнца. К примеру, довольно широкая черная линия, которую легко заметить в красной части спектральной картинки, свидетельствует о наличии водорода, а две ясно различимые полосы в желтой части соответствуют натрию.

Подобным образом можно исследовать не только Солнце, но и любые другие звезды и небесные тела — например, узнавать состав атмосфер далеких планет. Для этого сперва собираются спектральные данные звезды, вокруг которой планета обращается. А затем — те же данные, но в те моменты, когда планета проходит между звездой и нами. Теперь из одного можно просто «вычесть» второе — и получить вклад, за который ответственна сама планета. К примеру, если бы нам посчастливилось обнаружить планету, совершенно подобную нашей Земле, то Фраунгоферовы линии сказали бы нам, что в атмосфере обильно представлена вода (в виде пара), а также кислород и метан.

Если вы любите рассматривать детально красивые картинки — и делать из этого выводы — читайте также заметку «Галактика во всей красе», в которой мы подробно разбирали самый четкий из когда-либо сделанных снимков галактики М81 в Большой Медведице.

По публикации New Scientist Space