Вчені вперше використали Місяць як дзеркало для вивчення атмосфери Землі

"Хаббл" не дивився на Землю прямо. Натомість астрономи використовували Місяць як дзеркало для відображення

сонячного світла, яке пройшло через атмосферуЗемлі, а потім відбився назад у бік «Хаббла». Використання космічного телескопа для спостережень за затемненнями відтворює умови, за яких майбутні телескопи вимірюватимуть атмосферу екзопланет. Ці атмосфери можуть містити хімічні речовини, що становлять інтерес для астробіології, вивчення та пошуку життя.

Екзопланети: скільки їх знайдено та де шукати життя?

Хоча раніше проводилися численні наземніспостереження такого роду, це перший випадок, коли повне місячне затемнення було зафіксовано в ультрафіолетовому діапазоні довжин хвиль і за допомогою космічного телескопа. «Хаббл» виявив сильний спектральний відбиток озону, який поглинає частину сонячного світла. Озон важливий для життя, адже він виконує роль «захисного екрану» в атмосфері Землі.

Ця діаграма (не в масштабі) пояснює геометріюмісячного затемнення. Коли Місяць повністю знаходиться в тіні Землі (відоме як повне місячне затемнення або темне затемнення), весь сонячне світло, що досягає поверхні Місяця, переломлювався або розсіювався через атмосферу Землі. Коли Місяць знаходиться в півтіні Землі (відоме як напівтіньове затемнення), освітлення виходить як від прямого сонячного світла, так і від сонячного світла, переломленого і розсіяного в атмосфері планети. Цей процес схожий на спостереження транзиту екзопланет.

Джерела: М. Корнмессер (ЄКА / Хаббл), НАСА та ЄКАНа цьому наземному телескопічному зображенні Місяцявиділяється загальна область, в якій астрономи використовували космічний телескоп НАСА Хаббл для вимірювання кількості озону в атмосфері Землі. Цей метод служить індикатором того, як вони будуть спостерігати планети земного типу навколо інших зірок в пошуках життя.

Джерела: М. Корнмессер (ЄКА / Хаббл), НАСА та ЄКА

На Землі фотосинтез протягом мільярдів роківє причиною високого рівня кисню на нашій планеті і товстого озонового шару. Це одна з причин, по якій вчені вважають, що озон або кисень можуть бути ознаками життя на іншій планеті, і називають їх біосигнатура.

Виявлення озону важливо, тому що це фотохімічний побічний продукт молекулярного кисню, який сам по собі є побічним продуктом життя, підкреслюють вчені.

Центр космічних польотів імені Годдарда НАСА

Хоча озон в атмосфері Землі був виявлений учас попередніх наземних спостережень під час місячних затемнень, дослідження «Хаббла» являє собою найважливіше виявлення молекул на сьогоднішній день. Озон, який вимірюється з космосу без втручання інших хімічних речовин в атмосфері Землі, поглинає ультрафіолетове світло особливо сильно.

«Хаббл» зареєстрував озон, який поглинає частинуультрафіолетового випромінювання Сонця, яке пройшло через край атмосфери Землі під час місячного затемнення, яке відбулося з 20 по 21 січня 2019 року. Кілька інших наземних телескопів також провели спектроскопічні спостереження на інших довжинах хвиль під час затемнення, шукаючи для більшої кількості атмосферних компонентів Землі, таких як кисень і метан.

Одна з основних цілей НАСА - визначити планети,на яких могла б існувати життя. Але як би ми дізналися населену або нежилу планету, якби побачили її? Як би вони виглядали з методами, які є в розпорядженні астрономів для визначення характеристик атмосфер екзопланет? Ось чому так важливо розробити моделі спектра Землі як шаблон для категоризації атмосфер на позасонячних планетах.

Еллісон Янгблад з Лабораторії атмосферної та космічної фізики в Боулдері, штат Колорадо, провідний дослідник спостережень «Хаббла»

Читати також

Вчені, можливо, наблизилися до розуміння того, як наша планета стала жилою

Подивіться, що здатний побачити в космосі наступник Хаббла. Огляд телескопа Уебб

Дослідники з'ясували, як паразити навчилися жити без кисню