Atmosfäriska överföring–goda nyheter och dåliga nyheter


Original: http://violet.pha.jhu.edu/~wpb/spectroscopy/atm_trans.html

Det är inte tillfällighet att våra ögon är känsliga för optisk ljusvågor. Optiskt ljus kan resa nästan obehindrat genom vår atmosfär, och så våra ögon har anpassat sig vara känsliga vid dessa våglängder. I tusentals år, optisk ljuset var vår enda “fönster” på universum, och även då primärt “instrument” var blotta ögat. När Galileo först vänt sitt teleskop mot himlen, han öppnade fönstret lite längre och såg många underbara saker för första gången. Ännu, som diskuteras på andra ställen i dessa sidor, optisk light är en liten del av hela sortimentet av elektromagnetisk strålning. Hur mycket mer kan vi lära oss om universum om vi kunde använda hela EM spektrumet?

De flesta av resten av EM spektrumet får absorberas eller blockeras av atmosfären, och det är bra, alltför! Bara en liten del av ultraviolett ljus läcker genom atmosfären är nog att ge oss en smärtsam solbränna om vi inte är försiktiga. Kan ni föreställa er vad jorden skulle vara som om ultraviolett eller röntgen ljuset kunde få genom atmosfären? Det räcker att säga att vi inte skulle vara omkring att “se” det – vi skulle har sedan länge varit stekt av vår egen sol! Stämningen är “goda nyheter” från perspektiv av liv på jorden. Men stämningen är “dåliga nyheter” om vi vill se universum vid dessa våglängder.

 Denna grafik visar schematiskt hur atmosfären låter lite ljus genom och blockerar de flesta typer av ljus som röntgen, ultraviolett, och delar av infrarött. (Klicka på bilden för att se en större, mer lättläst version.)

Radio ljus var det första fönstret efter den optiska som ska användas för astronomi. Detta beror på att vissa delar av den spektral-regionen för radio kan passera genom atmosfären och upptäckas från kosmiska källor. Som ett faktum, radiosände astronomi växte fram ur utvecklingen av radar tekniker under andra världskriget. När de första känsliga radiomottagare byggdes, märkte användare en ihållande svag radio buller som de inte kunde identifiera. Det visar sig detta “brus” berodde på kosmisk källor av radiosände utstrålning att plockas upp av en slump. Radioastronomi föddes!

Vissa delar av den infraröda spektrala-regionen kan få genom atmosfären, åtminstone delvis. Observatorier på hög höjd (över de flesta av vattenånga i atmosfären) kan göra ganska bra i vissa små våglängd intervall. Och särskilda infrarött teleskop har flugits på högtflygande flygplan för att öppna fönstret ytterligare. Men får många delar av det infraröda spektrumet helt absorberas i atmosfären.

Även mycket kan dras från optiska observationer, finns det också mycket unik information som kan uppnås genom observationer i annan våglängd spänner som är dolda av ridån av vår atmosfär. För astronomer att observera i de flesta av EM spektrumet, måste vi få teleskop i rymden. Det har bara varit de senaste 35 åren att detta har varit möjligt med raketer som kan lyfta speciella teleskop ovan atmosfäriska gardinen. Teleskop har nu flugits för att observera den hela spektrumet! För astronomer är det goda nyheter!