Как радуга помогает искать жизнь на других планетах

Эти редкие и завораживающие эффекты возникают благодаря взаимодействию света с кристаллами льда или каплями воды в атмосфере. И, как предполагают учёные, подобные явления могут происходить и на других планетах за пределами Солнечной системы, сообщает издание The Conversation.

На Земле хорошо изучены такие явления, как гало, паргелии (или «солнечные собаки»), глории и радуги. Например, радуги возникают только при наличии сферических жидких капель — обычного дождя. А «солнечные собаки» появляются из-за преломления света в горизонтально ориентированных шестигранных ледяных кристаллах высоко в атмосфере.

Учёные отмечают, что каждая из этих форм света указывает на определённые физические параметры атмосферы: состав, форму и ориентацию частиц, температуру и даже наличие электрических или магнитных полей.

Атмосферы других планет, включая экзопланеты, тоже содержат кристаллические аэрозоли. Например, на Ио (спутнике Юпитера) это хлорид натрия, а на Марсе — кристаллы углекислого газа. Эти частицы могут формировать аналогичные оптические эффекты, особенно при участии ветров, магнитных полей и радиационного давления.

Исследование предполагает, что на планетах-гигантах с плотными и активными атмосферами, вроде так называемых горячих Юпитеров, кристаллы выстраиваются ветром со скоростью до 18 000 км/ч, как парусники под шквалом. Такая ориентация кристаллов теоретически может создавать устойчивые оптические явления.

Учёные уже зафиксировали кварцевые кристаллы в атмосфере экзопланеты WASP-17 b с помощью телескопа Джеймса Уэбба. Эти удлинённые частицы особенно чувствительны к ветровому потоку, что делает возможным появление визуальных эффектов.

Хотя человеческий глаз не может видеть такие явления на других планетах, инструменты JWST позволяют регистрировать их спектральные следы. Например, с помощью наблюдений глорий учёные обнаружили устойчивые облака на экзопланете WASP-76 b, несмотря на экстремальную жару — на одной её стороне температура достаточна для плавления железа.