Радуга — один из самых ярких символов Земли, рождающийся от солнечного света и капель дождя. Однако астрофизики уверены: подобные оптические чудеса возможны и на других небесных телах. Они лишь приобретают необычные формы из-за иных условий.
Титан: невидимые радуги в углеводородных дождях
На Земле радуга возникает благодаря преломлению, внутреннему отражению и дисперсии света в каплях воды. Жидкость играет ключевую роль, — объясняет доктор Альфредо Карпинети.
Земля — единственный известный мир с жидкой водой на поверхности. Тем не менее для радуги подойдёт любая прозрачная жидкость в каплях атмосферы, способная расщеплять свет.
Самый перспективный кандидат — Титан, спутник Сатурна. Там текут реки, озёра и моря из метана и этана, идут дожди из углеводородов. Метан прозрачен, однако атмосфера Титана блокирует видимый свет. Туда проникает только инфракрасное излучение Солнца.
Титан имеет углеводородный дождь, и это прекрасно, поскольку метан прозрачен. Атмосфера Титана непрозрачна для видимого света, поэтому туда попадает только инфракрасный свет от Солнца, — отмечает учёный.
В результате получаются «невидимые радуги», доступные лишь специальным приборам. Над Энцеладом, другим спутником Сатурна, уже фиксировали цветные полосы.
Глории на Венере, экзопланетах и за пределами
На Венере и далёких экзопланетах обнаружены «глории» — явления, похожие на радуги. Они возникают, когда капли рассеивают свет обратно к источнику, в отличие от земного преломления.
Подобное открыли на экзопланете WASP-76b, «горячем Юпитере» в созвездии Рыб. Доктор Оливье Деманжон, автор исследования, вспоминает:
Я принимал участие в первом обнаружении асимметричного света, поступающего от этой странной планеты, — и с тех пор мне было очень интересно узнать причину. Но когда эта особенность появилась в данных, это было такое особенное ощущение — особенное удовольствие, которое случается не каждый день.
В книге «Невидимые радуги» Карпинети предполагает: свет чёрных дыр может создавать «рентгеновские радуги» в окружающем газе.
Почему земная радуга имеет семь цветов? Солнечный свет раскладывается дисперсией: красный — самая длинная волна, фиолетовый — самая короткая. Ньютон выделил семь цветов по аналогии с нотами музыкальной гаммы. На самом деле спектр непрерывный.
Будущая миссия NASA Dragonfly исследует Титан с 2030-х годов. Дрон-вертолёт будет анализировать атмосферу и метановые капли, потенциально фиксируя невидимые радуги инфракрасными приборами.
