Ученые из Уральского федерального университета выяснили, что оценки запасов метана в космосе могут быть серьезно завышены, рассказали в пресс-службе Российского научного фонда.
Эксперименты с искусственным межзвездным льдом показали, что в смеси с другими веществами газ поглощает инфракрасное излучение гораздо интенсивнее, чем в чистом виде. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Специалисты изучали поведение молекул метана — важнейшего химического соединения, которое считается одним из главных маркеров потенциальной жизни на экзопланетах. В открытом космосе он чаще всего встречается в виде твердой ледяной корки на микроскопических пылинках.
Чтобы обнаружить метан в таких микроскопических льдинках, астрономы измеряют спектры инфракрасного излучения небесных тел. Эти спектры помогают определить точный химический состав пылевых облаков, так как разные соединения по-разному поглощают свет в ИК-диапазоне. Но конкретно для метана анализ спектров был затруднен из-за того, что на Земле не проводили экспериментов с этим газом в окружении льда.
Лаборатория космического холода
Исследователи провели серию опытов на специальной вакуумной установке ISEAge. Температуру в ней опускали до −263 °C (10 К) и −266 °C (6,7 К) — примерно такие условия бывают в самых холодных областях космоса, где только начинают формироваться звезды. Внутри камеры ученые создавали очень тонкие слои льда из чистого метана, а также из его смесей с другими веществами в разных соотношениях.
Выяснилось, что в составе смесей метан поглощает инфракрасное излучение заметно сильнее, чем сам по себе. В среднем его поглощающая способность оказалась примерно на 20% выше по сравнению с чистым метаном, параметры которого раньше использовали в расчетах. Из-за этого прежние оценки количества метана в межзвездной среде, в том числе сделанные по данным телескопа «Джеймс Уэбб», могут быть завышены примерно на ту же величину.
Кроме того, смеси метана с метанолом и аммиаком показали изменения в форме спектральных линий. По этим особенностям можно отличить такие смеси от метана, связанного с водяным льдом.
Проверка новых данных на наблюдениях за далекой протозвездой также подтвердила теорию, согласно которой около трети всего твердого метана вокруг этого объекта окружено не водяным льдом, как думали ранее, а замороженным углекислым газом. Это открытие позволит астрономам гораздо точнее интерпретировать состав газопылевых облаков и химическую эволюцию зарождающихся планет.
Ранее астрофизики зафиксировали загадочное падение яркости одной из далеких галактик.
