Ученые рассчитали константы, характеризующие излучение, идущее, в том числе, от экзопланет, потенциально пригодных для жизни
Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева рассчитали константы, характеризующие излучение, идущее, в том числе, от экзопланет, потенциально пригодных для жизни.
Эти выводы представлены в статье "Rate constants for collision-induced emission of O2(a1Δg) with He, Ne, Ar, Kr, N2, CO2 and SF6 as collisional partners", опубликованной в журнале "Physical Chemistry Chemical Physics". Данная работа вызвала широкий интерес научного сообщества. Редакционная коллегия "Physical Chemistry Chemical Physics" включила ее в число наиболее ярких публикаций 2018 года.
Внимание к результатам эксперимента коллектива ученых Самарского университета, Самарского филиала ФИАН и международного университета Флориды обусловлено тем, что они позволяют проводить мониторинг электронно-возбужденного кислорода в синглетном состоянии.
"Синглетный кислород — уникальная молекула, — говорит один из авторов исследования, профессор кафедры физики Самарского университета Валерий Азязов. — Она обладает громадным временем жизни — 74 минуты — в то время как большинство возбужденных молекул и атомов существуют мили и микро секунды. По этой причине количество фотонов, исходящих от синглетного кислорода, чрезвычайно мало, соответственно, молекула слабо светится. Из-за этого она плохо поддается исследованию даже высокочувствительными приемниками. Вдобавок столкновения с окружающими молекулами индуцирует радиационный переход в синглетном кислороде, что также усложняет его мониторинг в различных средах".
Повышенное внимание к исследуемой молекуле объясняется тем, что она играет важную роль в химических и энергообменных процессах протекающих не только в атмосферах планет, но и в электроразрядных системах, в активных средах кислородно-йодных лазеров, в зонах горения, в биологических субстанциях. Эта молекула как индикатор показывает есть ли кислород, а значит, и жизнь на той или иной экзопланете. Однако для этого необходимо знать константы ее излучения. Именно их и определили ученые в ходе экспериментальных работ в лабораториях Самарского университета.
"Мы использовали фотоэлектронный умножитель для ИК-диапазона, лазерные системы и, конечно, свою методику для измерения констант скорости столкновительно-индуцированного излучения кислорода для значимых партнеров по столкновению — гелия, неона, аргона, криптона, азота, углекислого газа и элегаза, — рассказал Валерий Азязов. — Это позволило нам определить искомые константы с высокой точностью. Полученные данные необходимы не только для выявления роли синглетного кислорода в работе клеток живых организмов, но и для определения процентного соотношения содержания кислорода в атмосферах экзопланет".
Сегодня ученые во всем мире только приступают к исследованию атмосфер и других характеристик обнаруженных экзопланет. Согласно открытым данным, на начало 2019 года выявлено 3976 экзопланет в 2971 планетной системе. Найденные константы позволят астрономам со всего мира зафиксировать излучение синглетного кислорода в атмосферах экзопланет и обнаружить, схожи ли их условия с жизнью на Земле.
"Приведенные нами в публикации константы скоростей излучения кислорода существенно облегчают задачу поиска и определения насыщенности синглетным кислородом той или иной живой клетки или атмосферы планеты, — заключил профессор. — Поэтому данная публикация и вызвала большой интерес научного сообщества".
Читать подробнее: Самарский университет
