Астрономы привыкли наблюдать за самыми удалёнными уголками Вселенной, но теперь их методы могут помочь лучше понять процессы, происходящие прямо на Земле. Учёные из Уорикского университета (Великобритания) совместно с испанскими коллегами разработали алгоритм Astroclimes, превращающий телескопы в инструменты для анализа атмосферы. Технология использует звёздный свет для измерения концентрации парниковых газов.

Когда свет далёких звёзд проходит через земную атмосферу, он взаимодействует с частицами газа и пыли, приобретая дополнительные особенности поглощения — теллурические линии. Обычно астрономы удаляют эти линии, чтобы очистить данные от «шума». Однако автор Astroclimes Марсело Арон Фецнер Кенигер, аспирант Уорикского университета, предложил использовать их для отслеживания углекислого газа, метана и водяного пара в ночное время.

«Измерения парниковых газов через теллурические линии давно применяются днём, например, в сети COCCON, которая анализирует солнечный спектр. Но Astroclimes открывает возможности для ночного мониторинга», — объяснил Кенигер в заявлении для прессы.

В июле 2024 года команда провела первые испытания в обсерватории Калар-Альто (Испания), совместив дневные данные COCCON с ночными измерениями Astroclimes. Это позволило изучить углеродный цикл в динамике. «Сеть COCCON-Spain призвана восполнить пробелы в данных по Испании, что критично для разработки стратегий борьбы с климатическими изменениями», — отметила координатор проекта Омаира Гарсия-Родригес.

Кенигер убеждён, что алгоритм станет прорывом: «Если мы синхронизируем Astroclimes с COCCON, это создаст глобальную сеть мониторинга, работающую круглосуточно».

Уникальность Astroclimes заключается в его универсальности. Большинство существующих систем замеряют парниковые газы локально, используя спутники или наземные станции, тогда как новый метод позволяет анализировать атмосферу на разных высотах. Например, данные о водяном паре помогут уточнить прогнозы засух, а мониторинг метана выявит скрытые источники эмиссии.

Кроме того, технология открывает возможности для исторического анализа. Архивы астрономических наблюдений за десятилетия содержат «отпечатки» атмосферы прошлого, что позволит учёным отследить динамику изменения климата с невиданной ранее точностью.

Следующим шагом станет интеграция Astroclimes с международными экологическими программами. Это может стать ключом к созданию единой системы климатического мониторинга, где звёзды, эти древние светила, будут служить стражами будущего нашей планеты.