Ученые создали методику для ночного наблюдения атмосферы, которая дает возможность изучать уровень парниковых газов через теллурические линии в спектрах далеких звезд. Теперь концентрации углекислого газа и метана можно отслеживать даже в темное время суток.
Астрономы Уорикского университета в Великобритании в сотрудничестве с испанскими учеными показали, как инструменты для изучения звезд могут быть использованы как климатические датчики, отслеживая динамику атмосферы Земли в условиях глобального потепления.
Когда свет звезд проходит к нашей планете, он модулируется, взаимодействуя с частицами в областях, наполненных газом и пылью. Этот эффект особенно заметен, когда свет проникает через нашу атмосферу. Она добавляет спектральные линии (собственный «штрих-код») в структуру света, поступающего от звезд.
Эти линии, именуемые теллурическими (от латинского tellus, род. падеж telluris — «Земля»), создают неудобства астрономам, стремящимся «очистить» свои наблюдения, убирая эти нежелательные штрихи из спектров и мечтая сбежать на лишенную атмосферы Луну.
Однако в каждом недостатке есть свои преимущества. Новый алгоритм под названием Astroclimes нацелен на использование линий поглощения, оставляемых молекулами в атмосфере Земли, в спектрах звезд для определения уровня парниковых газов в ночное время. Метод позволит отслеживать углекислый газ (CO₂), метан (CH₄) и водяной пар (H₂O).
Создатели алгоритма Astroclimes уверены, что мониторинг уровня парниковых газов важен для количественной оценки их воздействия на глобальное потепление и изменения климата. Применение теллурических линий для измерений ранее сосредотачивалось только на солнечных спектрах, что делало возможным наблюдение только в дневное время. Новый алгоритм позволит заполнить существующий пробел ночными наблюдениями.
В связи с этим в июле текущего года в астрономической обсерватории Калар-Альто в Альмерии, Испания, в сотрудничестве с Университетом Уорика, Университетом Альмерии и Государственным метеорологическим агентством Испании была проведена первая кампания наблюдений.
Главная цель этой кампании — продемонстрировать уникальный потенциал сочетания солнечных измерений (в дневное время) и наблюдений далеких звезд (в ночное время с использованием Astroclimes) для изучения углеродного цикла, роли парниковых газов в современном контексте глобального потепления и совершенствования систем мониторинга этих газов.