Климат Атакамы: как Эль-Ниньо управляет телескопами
Пустыня Атакама на севере Чили — самое сухое неполярное место на Земле. Здесь небо почти всегда ясное, а воздух настолько лишён влаги, что даже далёкие галактики видны без помех. Именно поэтому на плато Чахнантор, на высоте пяти километров, стоят радиотелескопы, которым водяной пар мешает сильнее всего. Но даже в таком идеальном месте есть свой «дирижёр погоды» — тихоокеанский цикл Эль-Ниньо. Он то нагревает океан, то охлаждает, и вместе с температурой воды меняются условия для наблюдений.
Астрономы из Европейской южной обсерватории решили выяснить, как именно фазы этого цикла влияют на телескопы. Они собрали данные с четырёх площадок: Ла-Силья (2400 м), Паранал (2650 м) и две точки на Чахнанторе (5080 и 5150 м). Записи температуры и влажности с метеостанций, измерения водяного пара и размытия изображений турбулентностью (астрономического видения) сопоставили с индексом Niño3.4 — отклонением температуры поверхности океана в тропической части Тихого океана от среднего. Если отклонение больше 0.75 градуса, говорят об Эль-Ниньо, если меньше — о Ла-Нинья.
При этом само астрономическое видение — размытие изображения звезды турбулентностью — остаётся стабильным. Медианное значение около 0.7 угловой секунды не меняется ни с годами, ни между фазами Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Лишь во время сильных Ла-Нинья разброс видения несколько увеличивается, что делает условия менее предсказуемыми. Иными словами, Эль-Ниньо управляет влажностью и температурой, но не трогает турбулентность — как дирижёр, который задаёт ритм сухости и тепла, но не вмешивается в игру струнных.
Эта работа даёт астрономам первый практический инструмент для долгосрочного планирования. Раньше они могли опираться только на сезонные закономерности, а теперь фазы Эль-Ниньо можно использовать как предиктор сухих и тёплых условий. Это особенно важно для будущего Чрезвычайно большого телескопа (ELT) с зеркалом 39 метров, который строится рядом с Параналом. Если знать заранее, что наступает Эль-Ниньо, можно планировать сложные инфракрасные программы на этот период, а не терять время телескопов из-за неподходящей влажности.
Итак, Эль-Ниньо — не просто погодное явление, а своего рода расписание для телескопов. Тёплые фазы приносят сухость и жару, холодные — влагу и прохладу, но само качество изображения остаётся почти неизменным. Астрономы теперь могут сверять свои планы с этим тихоокеанским ритмом, как музыканты сверяются с дирижёром. И хотя дирижёр не всегда предсказуем, его партитура становится всё яснее.
Плато Чахнантор на высоте 5000 метров настолько сухое, что водяной пар там почти не регистрируется: плотность водяного пара в воздухе в десятки раз ниже, чем на уровне моря. Именно поэтому там строят радиотелескопы миллиметрового диапазона, которым водяной пар мешает сильнее всего.