Ученые РФ и ФРГ предложили метод для повышения точности данных о космических объектах

Метод был создан исследователями из Томского политехнического университета (ТПУ) и Технического университета Брауншвейга в Германии. Он позволяет определять внутримолекулярную потенциальную гиперповерхность (ВМП) — взаимодействие между атомами внутри молекул. Такие данные позволяют решать ряд задач в сфере физической химии, кинетики химических реакций, атмосферной оптики, планетологии и астрофизики, промышленности и ряда других. Однако традиционные методы определения ВМП чаще всего недостаточно точные из-за необходимости в анализе больших объемов информации.

В основе предложенного способа лежит использование данных, точность которых на порядок выше, чем у аналогичных, полученных в инфракрасном и видимом диапазонах спектра. Кроме того, новый подход опирается на опыт ученых ТПУ в разработке и создании систем аналитических вычислений в молекулярной спектроскопии высокого разрешения.

Как отмечают авторы работы, определить конкретные показатели точности не всегда просто, поскольку они зависят от особенностей каждой молекулярной системы и условий проведения эксперимента. Предложенный ими метод — полуэмпирический, то есть опирается на непосредственные опыты лишь наполовину. Тем не менее точность прогнозирования с помощью него в разы выше традиционных методов.

Это означает, что основные характеристики молекул, такие как их структура и параметры внутримолекулярных потенциальных гиперповерхностей, могут быть определены с гораздо меньшей погрешностью. Таким образом, разработанный учеными способ станет ключевым инструментом для изучения сложных молекул. Единственное ограничение для применения нового метода — это наличие у молекулы ненулевого момента, то есть полярности. 

Чтобы проверить эффективность и корректность своего подхода, исследователи провели анализ молекулы хлороводорода (HCl). Согласно полученным результатам, метод позволяет предсказывать характеристики спектров молекул в чрезвычайно широких диапазонах не только инфракрасной, но и видимой части спектра с высокой точностью. При этом ученым не нужно большое количество экспериментальных данных. 

Однако основное преимущество — в универсальности. Новый способ позволяет детально изучать  взаимодействия молекул и углублять понимание химических реакций и структурных изменений в мельчайших частицах вещества.

Ранее российские ученые подсчитали, сколько частиц с Земли могло долететь до других планет Солнечной системы и «осесть» на них. Сделать это удалось благодаря разработке компьютерной модели. Выяснилось, что всего 20-30% земных пород после столкновения с метеоритом падало обратно на Землю, примерно столько же попало на Венеру, до Марса долетело всего от 2 до 8%, до Меркурия — около 2,5%.