# Джонатан Теннисон: «Мы узнаем состав звёзд лучше, чем центра Земли» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=x39v3kLe0yY Канал: The Royal Institution Опубликовано: 14.04.2026 --- ## Загадки атмосфер экзопланет: как молекулы помогают нам увидеть невидимое 🔭 [[JUMP:00:10]] Поиск жизни за пределами Солнечной системы — одна из главных целей современной астрономии. Однако, несмотря на открытие тысяч экзопланет, мы до сих пор не можем однозначно определить состав их атмосфер. Джонатан Теннисон, профессор физики и ведущий теоретик-спектроскопист, объясняет, почему этот процесс напоминает работу детектива, использующего квантовую механику вместо лупы, и почему мы всё ещё ждём «Землю 2.0». ### 🚀 Экзопланеты: что мы видим на самом деле? [[JUMP:01:16]] Вопреки популярным заголовкам, число обнаруженных экзопланет не растёт экспоненциально. На данный момент известно около 6 000 планет, но, учитывая количество звёзд в Галактике, это лишь «молекула на вершине айсберга». * **Техника звездного колебания:** Используя гравитационное влияние планеты на звезду, астрономы фиксируют «вобл» (колебание) звезды. Земля заставляет Солнце смещаться всего на 9 см в секунду, в то время как Юпитер — на 1 метр в секунду. Современная технология позволяет улавливать колебания до 0,5 м/с, поэтому мы видим «Юпитеры», но пока не видим «Земли». * **Транзитный метод:** Около 1,5% планет проходят перед своей звездой, блокируя часть её света. Это позволяет узнать размер планеты и рассчитать её плотность. По словам профессора Теннисона, поиск планет, похожих на Землю, — задача будущего. Сейчас ученые вынуждены фокусироваться на «горячих Юпитерах» — планетах с температурами до 4 000 °C, которые порой горячее многих звёзд. ### 🌌 Спектроскопия: «штрих-код» Вселенной [[JUMP:05:40]] Так как мы не можем физически посетить другие звёздные системы, единственным способом узнать их химический состав остается спектроскопия. В 1814 году Йозеф фон Фраунгофер, пройдя путь от сироты-подмастерья до признанного учёного, заметил тысячи тёмных линий в спектре Солнца. Позднее Бунзен и Кирхгоф доказали, что эти линии — «отпечатки» химических элементов. Каждая молекула поглощает свет на специфических частотах, соответствующих её квантовым энергетическим уровням. Профессор Теннисон сравнивает этот процесс с супермаркетовским штрих-кодом. Именно расчетами этих «штрих-кодов» занимается его проект **ExoMol**. ### 🧪 Охота за водой и серой в космосе [[JUMP:19:19]] Одним из первых прорывов стало обнаружение воды в атмосфере экзопланеты. Теннисон вспоминает, как скептически отнёсся к ранним данным коллег, назвав их «мусором». Использование точных расчетов их лаборатории позволило получить «красивое совпадение» спектра, которое позже было подтверждено телескопом James Webb. Важные аспекты современного анализа: * **SO2 (диоксид серы):** Его обнаружение в атмосферах экзопланет стало важным индикатором. Контраргумент известен: некоторые коллеги Теннисона считают, что это могут быть силикаты, а не диоксид серы. * **Высокое разрешение:** Новый метод кросс-корреляционной спектроскопии позволяет делать детектирование с точностью 5–10 сигма, работая с Земли. ### 🖥️ Роль компьютерного моделирования [[JUMP:14:08]] Уравнения квантовой механики, по словам Поля Дирака, описывают всё в химии, но они «слишком сложны для решения». С появлением мощных вычислительных систем эта проблема стала преодолимой. Проект **ExoMol** создает базы данных спектров, содержащие до 16 миллиардов переходов для одной молекулы. Для сравнения, классическая база данных HITRAN существует 50 лет и ориентирована на земную атмосферу, но она даёт неверные результаты при температурах выше 1 000 К. ### 🔮 Будущее: ультрафиолет и «спектроскопическая археология» [[JUMP:50:31]] Сейчас исследования смещаются в сторону ультрафиолетового излучения, где происходят процессы преддиссоциации — распада молекул под воздействием света. Профессор Теннисон утверждает, что скорость распада молекул (например, HCl) возрастает на восемь порядков при нагреве. Астрономы также внедряют методы «спектроскопической археологии» — извлечение данных из старых научных работ для уточнения энергетических уровней. В эту работу активно вовлекаются школьники, что помогает не только закрыть нехватку данных, но и повысить интерес к STEM-дисциплинам.