Слой атомарного натрия в стратосфере Земли, находящийся на высотах около 80-85 км, остается предметом исследований и дискуссий с начала 1930-х годов. Этот явление стало не только научным курьезом, но и инструментом для адаптивной оптики в современной астрономии. Но откуда же этот натрий появляется на такой высоте?
Наблюдение флюоресценции
Первые наблюдения атомарного натрия в стратосфере связаны с изучением флюоресценции атмосферы в сумеречные часы. Из-за засвечивания Солнцем днём наблюдать спектры становится невозможно. Но в сумерках, когда Солнце садится и затенённая часть атмосферы поднимается всё выше, возможно не только наблюдение изменения спектров, но и точное определение высоты.
Однако, из-за быстрой смены условий освещённости и низкого уровня освещённости, сфотографировать спектры было трудно. Эти условия стали стимулом для совершенствования спектрографов и разработки новых методов исследований.
Источники натрия
Океаны как главный источник
На сегодняшний день считается, что основным источником атомарного натрия являются молекулы NaCl — просто соль, которая уносится с поверхности океанов при испарении воды. Этот процесс осуществляется под воздействием солнечного ветра, который "вырывает" атомы натрия из молекул соли. Механизм проникновения NaCl на такие высоты сложен и был описан в научной статье в 1946 году.
Альтернативные источники
Кроме соли из океанов, рассматриваются и другие источники, такие как метеорное вещество и межзвёздный газ. Однако исследования показывают, что эти механизмы не являются основными.
Практическое применение
Атомарный натрий в стратосфере сослужил большую службу в астрономии. Адаптивная оптика современных телескопов использует создание искусственных "звезд" с помощью лазеров, которые фокусируются на высоте около 90 км. Лазерный луч вызывает люминесценцию паров натрия, создавая искусственную звезду известной яркости и формы. Это позволяет астрономам компенсировать дрожание турбулентной атмосферы и получать более четкие изображения.
Заключение
Слой атомарного натрия в стратосфере представляет собой яркий пример того, как явления, казалось бы, отдаленные от практического применения, могут стать ключевыми в развитии современных технологий. Начиная с трудоемких исследований 1930-х годов и заканчивая современными методами адаптивной оптики, этот слой натрия продолжает привлекать внимание ученых и инженеров, демонстрируя неисчерпаемый потенциал для новых открытий.
