Разобраться в структуре спектра молекулы можно двумя способами — рассчитать его теоретически или измерить в лаборатории. Сделать и то и другое с точностью, достаточной для анализа звёздных спектров, весьма сложно. Представьте себе, например, что вам нужно измерить спектр водяного пара, нагретого до 3 000 градусов. Это настолько сложно, что на самом деле спектроскописты часто предпочитают не солнечные спектры поверять экспериментальными данными, а наоборот, использовать Солнце в качестве бесплатной высокотемпературной лаборатории.
Вода в наблюдательном отношении особенно неудобна. Во-первых, несмотря на, казалось бы, простое строение молекулы, спектр у неё очень сложный, предъявляющий к качеству наблюдений и измерений особые требования. Во-вторых, воды действительно много! Причём не только на Солнце (или в других космических объектах), но и на Земле. Поэтому попытки найти признаки наличия внеземной воды часто сопряжены со значительными усилиями по их отделению от признаков наличия воды в земной атмосфере. К счастью, у горячей солнечной воды есть линии, которым не препятствует холодная земная вода, но для их наблюдения нужно уходить в инфракрасный диапазон. Поэтому, хотя сообщения об отождествлении линий воды в спектрах солнечных пятен появлялись ещё в конце 1960-х годов, уверенно говорить о том, что солнечные пятна действительно содержат воду, стали только в самом конце XX века.
Согласитесь, что факт наличия воды на Солнце и сам по себе весьма забавен. Но поиск воды и других солнечных молекул, конечно, вызван не только спортивным интересом. Из-за более сложной структуры молекулы сильнее атомов чувствуют влияние окружения; соответственно, их линии несут в себе больше информации о том, что происходит на Солнце. Например, по наблюдениям линий оксида углерода (CO) можно определять параметры конвекции, поскольку условия формирования и разрушения этой молекулы сильно зависят от температуры.
Та же молекула CO оказалась индикатором содержания кислорода, углерода и их изотопов: немаловажное достоинство с учётом так называемого «кислородного кризиса», несколько лет назад поразившего астрономию. Тогда выяснилось, что содержание кислорода на Солнце, определённое по спектру, значительно уступает содержанию, определённому методами гелиосейсмологии. Вскоре добавилось ещё одно противоречие — между содержанием тяжёлых изотопов кислорода на Солнце, на Земле и в солнечном ветре (последнее было определено при помощи космического аппарата «Genesis»).
Согласитесь, это несколько некомфортно — признать, что мы не в состоянии у себя дома, в Солнечной системе, разобраться в содержании химического элемента, занимающего третье место по распространённости во Вселенной. В недавней статье Томас Айрес и его коллеги предположили, что если не устранить все противоречия, то хотя бы нивелировать их можно, используя наблюдения солнечного оксида углерода. В этом случае удаётся согласовать по крайней мере относительное содержание изотопов кислорода на Солнце и в солнечном ветре. Да и общее содержание кислорода в этом случае приближается к значению, которое (цитируя статью) «гелиосейсмологи могли бы проглотить, не морщась».
Не так давно появилась также статья о том, например, каким важным с точки зрения исследования солнечных пятен может оказаться молекулярный водород, который в силу высокого содержания играет уже роль не пассивного свидетеля, но активного участника эволюции пятна, влияя на происходящие в нём процессы. А эти процессы, между прочим, иногда приводят к солнечным вспышкам, которыми мы все так теперь озаботились.
Тем не менее в последнее время интерес к солнечным молекулам как-то поугас. Работ выходит немного, и цитируются они не слишком активно. Что делать, интересы теоретиков и наблюдателей сосредотачиваются в других областях, в соответствии с градацией (18+), введённой солнечным физиком Джереми Дрейком. Прямо хоть бери дело гелиохимии в свои руки. Даром, что ли, существование воды в солнечных пятнах было предсказано именно в России?
Голубятня: Брейгельские живаги — хроника затянувшейся кинокатастрофы
Сергей Голубицкий
Опубликовано 06 октября 2013
Сегодня мы поразмышляем над всеми экранизациями романа Бориса Пастернака «Доктор Живаго»: фильмом Дэвида Лина 1965 года, фильмом Джакомо Кампиотти 2002-го и телевизионным 11-серийным фильмом Александра Прошкина 2005-го. Я сознательно просмотрел все эти кинематографические эпосы один за другим на протяжении двух недель, чтобы сохранить свежесть впечатлений и сравнить их с романом. Выводы получились очень любопытные, поэтому с удовольствием поделюсь ими с читателями.