Внимание к результатам эксперимента коллектива ученых Самарского университета, Самарского филиала ФИАН и международного университета Флориды обусловлено тем, что они позволяют проводить мониторинг электронно-возбужденного кислорода в синглетном состоянии.

"Синглетный кислород - уникальная молекула, - говорит один из авторов исследования, профессор кафедры физики Самарского университета Валерий Азязов. - Она обладает громадным временем жизни - 74 минуты, - в то время как большинство возбужденных молекул и атомов существуют милли- и микро-секунды. По этой причине количество фотонов, исходящих от синглетного кислорода, чрезвычайно мало, соответственно, молекула слабо светится. Из-за этого она плохо поддается исследованию даже высокочувствительными приемниками. Вдобавок столкновение с окружающими молекулами индуцирует радиационный переход в синглетном кислороде, что также усложняет его мониторинг в различных средах".

Повышенное внимание к исследуемой молекуле объясняется тем, что она играет важную роль в химических и энергообменных процессах, протекающих не только в атмосферах планет, но и в электроразрядных системах, в активных средах кислородно-йодных лазеров, в зонах горения, в биологических субстанциях. Эта молекула, как индикатор, показывает, есть ли кислород, а значит и жизнь на той или иной экзопланете. Однако для этого необходимо знать константы ее излучения. Именно их и определили ученые в ходе экспериментальных работ в лабораториях Самарского университета.

"Мы использовали фотоэлектронный умножитель для ИК-диапазона, лазерные системы и, конечно, свою методику для измерения констант скорости столкновительно-индуцированного излучения кислорода для значимых партнеров по столкновению - гелия, неона, аргона, криптона, азота, углекислого газа и элегаза, - рассказал Валерий Азязов. - Это позволило нам определить искомые константы с высокой точностью. Полученные данные необходимы не только для выявления роли синглетного кислорода в работе клеток живых организмов, но и для определения процентного соотношения содержания кислорода в атмосферах экзопланет".

Сегодня ученые во всем мире только приступают к исследованию атмосфер и других характеристик обнаруженных экзопланет. Согласно открытым данным, на начало 2019 года выявлено 3976 экзопланет в 2971 планетной системе. Найденные константы позволят астрономам со всего мира зафиксировать излучение синглетного кислорода в атмосферах экзопланет и обнаружить, схожи ли их условия с жизнью на Земле.

"Приведенные нами в публикации константы скоростей излучения кислорода существенно облегчают задачу поиска и определения насыщенности синглетным кислородом той или иной живой клетки или атмосферы планеты, - заключил профессор. - Поэтому данная публикация и вызвала большой интерес научного сообщества".