Едва солнце скрывается за гребнями чилийских Анд, оно, кажется, посылает в небо крошечный изумрудный сигнал. Фотография, сделанная с вершины Серро-Пачон в Чили аудиовизуальным амбассадором NOIRLab Петром Горалком, запечатлела классический, но неуловимый атмосферный феномен — зелёную вспышку.
Что это такое?
Несмотря на драматичное название, зелёная вспышка — это не взрыв и не выброс энергии. Это просто солнечный свет, преломлённый и разложенный атмосферой Земли.
Белый солнечный свет состоит из всех цветов радуги. Но по мере вращения Земли, когда Солнце приближается к горизонту, его лучам приходится проходить через особенно толстый слой атмосферы. Воздух действует как гигантская призма, слегка преломляя свет и разделяя цвета в зависимости от их длины волны. Короткие волны — синие и зелёные — искривляются сильнее, чем длинные красные и оранжевые.
В самый последний момент перед закатом (или в первый — после восхода) солнечный диск уже почти скрыт за горизонтом. То, что мы видим, — это, по сути, набор слегка смещённых изображений: «красное солнце», «оранжевое солнце», «жёлтое солнце» и так далее, каждое сдвинуто на крошечное расстояние. Нижние цвета исчезают первыми. На краткое мгновение самый верхний оставшийся слой представлен преимущественно зелёным цветом, образуя тонкую светящуюся полоску на верхнем краю Солнца — зелёный кант. Если условия идеальны — чистый воздух, резкая линия горизонта, правильное расслоение атмосферы — этот узкий кант выглядит как маленькая, отделившаяся зелёная искра: та самая знаменитая зелёная вспышка.
На самом деле зелёный кант присутствует при каждом закате. Просто обычно он настолько тонок и мимолётен (секунда-две), что наши глаза не успевают его уловить. Чувствительные камеры, качественные объективы и серийная съёмка — идеальные инструменты, чтобы его поймать.
Почему это важно для науки?
Учёные проявляют живой интерес к подобным атмосферно-оптическим явлениям по целому ряду причин. Форма, высота и длительность зелёной вспышки зависят от того, как температура, давление и плотность меняются с высотой. Слои тёплого и холодного воздуха могут действовать как стопка линз, создавая эффекты миражей, растягивая или сжимая изображение Солнца. Тщательно моделируя и измеряя зелёные вспышки, учёные могут проверять, насколько хорошо мы понимаем вертикальную структуру атмосферы у горизонта.
Телескопы на Серро-Пачон, где был сделан этот снимок, и на других горных вершинах смотрят сквозь ту же самую атмосферу, что порождает зелёную вспышку. Воздух по-разному преломляет разные цвета, слегка «размазывая» звёздный свет в миниатюрную радугу. Для борьбы с этим эффектом используются специальные инструменты — корректоры атмосферной дисперсии. Понимание того, как именно атмосфера Земли разделяет и искривляет свет — той самой физики, что лежит в основе зелёной вспышки — помогает астрономам получать более чёткие изображения и спектры далёких звёзд и галактик.
Но значение этого явления простирается дальше фундаментальных исследований. Зелёная вспышка служит своего рода природным барометром и термометром, встроенным в небо. Наблюдая за изменениями в частоте её появления, яркости или форме, учёные могут косвенно отслеживать малозаметные изменения в состоянии нижних слоёв атмосферы — например, увеличение влажности или появление тонких слоёв загрязнения. В эпоху изменения климата такие природные индикаторы приобретают особую ценность.
Более того, принципы, стоящие за зелёной вспышкой, находят применение в самых современных технологиях. Понимание атмосферной рефракции критически важно для систем лазерной связи между спутниками и Землёй, для повышения точности спутниковой навигации и даже для разработки новых методов дистанционного зондирования. Таким образом, это мимолётное изумрудное сияние — не просто красивый оптический обман. Это ключ к более глубокому пониманию нашей собственной атмосферы, инструмент для астрономов и источник вдохновения для инженеров, доказывающий, что даже самые скоротечные природные явления могут освещать путь к научным и технологическим открытиям.
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий