Физики ТПУ получили новые данные о спектрах силана и метана
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) провели исследование спектров молекул газообразного силана и дейтерированного метана в отдельных участках инфракрасной области спектра с существенно более точными характеристиками, чем было известно ранее. Полученные данные могут быть полезны в планетологии для изучения атмосфер газовых планет-гигантов, таких как Юпитер, Сатурн, а также их спутников (Титан).
Силаны (соединения кремния с водородом) и метан являются одними из самых распространенных веществ во Вселенной. Они встречаются в атмосферах и на поверхности планет-гигантов на окраине Солнечной системы, а также в целом ряде туманностей. Для их исследования ученые используют спектральные методы.
«Спектроскопия позволяет изучить спектры электромагнитного излучения, которые возникают при переходах между энергетическими уровнями в атомах и молекулах. На основании этих данных можно сделать предположение о том, что происходит в микромире», — рассказала участник исследования, профессор ТПУ Елена Бехтерева.
Томские физики совместно с зарубежными коллегами зафиксировали спектры газообразного силана и дейтерированного метана на Фурье-спектрометре, а затем с помощью ранее разработанного программного комплекса провели вращательно-колебательный анализ и рассчитали параметры спектра.
«У ученых-физиков есть базы данных спектральных линий. И результаты, полученные нами, пополнят эти базы данных. С ними любая задача астрофизики или планетологии становится выполнимой. Допустим, вы хотите узнать, что происходит в атмосфере Титана. С помощью межпланетной станции снимается спектр и передается ученым. Ученые сопоставляют полученную информацию с базами данных. Далее путем расчетов мы можем сделать выводы о том, например, какая температура на Титане, как она меняется и так далее. Чем детальнее мы изучим спектры различных молекул, тем точнее получим информацию об объектах, которые существуют далеко в космосе», — пояснила соавтор статьи, профессор ТПУ Ольга Громова.
Исследования проводились учеными Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ совместно с Брауншвейгским техническим университетом при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» и в рамках госзадания.