Веселка — один із найяскравіших символів Землі, що народжується від сонячного світла та крапель дощу. Та астрофізики впевнені: подібні оптичні дива можливі й на інших небесних тілах. Вони лише набувають незвичайних форм через відмінні умови.
Титан: невидимі веселки у вуглеводневих дощах
На Землі веселка виникає через заломлення, внутрішнє відбиття та дисперсію світла в краплях води. Рідина грає ключову роль, — пояснює доктор Альфредо Карпінеті.
Земля — єдиний відомий світ із рідкою водою на поверхні. Проте для веселки підійде будь-яка прозора рідина в краплях в атмосфері, здатна розщеплювати світло.
Найперспективніший кандидат — Титан, супутник Сатурна. Там течуть річки, озера й моря з метану та етану, падають дощі з вуглеводнів. Метан прозорий, але атмосфера Титана блокує видиме світло. Туди проникає лише інфрачервоне випромінювання Сонця.
Титан має вуглеводневий дощ, і це чудово, оскільки метан прозорий. Атмосфера Титана непрозора для видимого світла, тому туди потрапляє лише інфрачервоне світло від Сонця, — зазначає вчений.
Результат — “невидимі веселки”, доступні лише спеціальним приладам. Над Енцеладом, іншим супутником Сатурна, уже фіксували кольорові смуги.
Глорії на Венері, екзопланетах і за межами
На Венері та далеких екзопланетах виявлено “глорії” — явища, схожі на веселки. Вони виникають, коли краплі розсіюють світло назад до джерела, на відміну від земного заломлення.
Таке відкрили на екзопланеті WASP-76b, “гарячому Юпітері” у сузір’ї Риб. Доктор Олів’є Деманжон, автор дослідження, пригадує:
Я брав участь у першому виявленні асиметричного світла світла, що надходить від цієї дивної планети — і відтоді мені було дуже цікаво дізнатися причину. Але коли ця особливість з’явилася в даних, це було таке особливе відчуття — особливе задоволення, яке трапляється не щодня.
У книзі “Невидимі веселки” Карпінеті припускає: світло чорних дір може створювати “рентгенівські веселки” у навколишньому газі.
Чому земна веселка має сім кольорів? Сонячне світло розкладається дисперсією: червоне — найдовша хвиля, фіолетове — найкоротша. Ньютон виділив сім, за аналогією з нотами гами. Спектр насправді безперервний.
Майбутня місія NASA Dragonfly дослідить Титан з 2030-х. Дрон-вертоліт аналізуватиме атмосферу та метанові краплі, потенційно фіксуючи невидимі веселки інфрачервоними приладами.
