Непідвладна часу історія про червононосого оленя Рудольфа приносить радість кожного свята. Але чи може ніс справді світитися за привабливою мелодією? Відповідь, на диво, схиляється до так, із здоровою дозою наукового пояснення. Хоча олені за своєю природою не випромінюють світло, основні принципи не такі надумані, як може здатися.
Біолюмінесценція: природа світиться в темряві
Багато істот, особливо в глибинах океану, генерують світло завдяки біолюмінесценції. Процес включає два ключових компоненти: світловипромінювальну молекулу під назвою люциферин і фермент люцифераза. У поєднанні з киснем вони виробляють світло. Це явище широко поширене, принаймні 100 еволюційних подій у дереві життя – від риб-вудилок до світлячків і навіть деяких глибоководних організмів, які світяться червоним. Імовірність того, що це станеться з оленями, низька, оскільки наразі жоден ссавець не володіє цією ознакою, але еволюція непередбачувана.
Чому червоний? Фізика туманних ночей
Якби Рудольф справді світився, червоний колір був би найпрактичнішим. Червоне світло має найбільшу довжину хвилі і найменш сприйнятливе до розсіювання краплями води в повітрі. Це означає, що ніс Рудольфа проріже туман набагато ефективніше, ніж будь-який інший колір. Однак є одне застереження: для спостерігача на землі ніс може зовсім не здатися червоним.
Релятивістські ефекти: швидкість оленячої упряжки Діда Мороза
За словами радіоастронома Лаури Дріссен, якщо оленячі упряжки Діда Мороза рухаються зі швидкістю навіть 10% швидкості світла, ефект Доплера почне діяти. Коли Рудольф наближається, його ніс буде синім і змінюватиметься на оранжевий. Але коли воно відлітає, світло почервоніє до майже чорного темно-фіолетового кольору. Навіть сама команда та північний олень зазнають змін кольору: коричневе хутро та деревина стають зеленуватими, коли вони наближаються, і зникають в інфрачервоному діапазоні, коли вони віддаляються.
Витрати енергії на наддув носа
Підтримання такого яскравого, швидкоплинного світіння вимагало б величезної кількості енергії. Еволюційний біолог Натаніель Доміні припускає, що Рудольфу знадобиться максимальна кількість палива: «цукрові продукти». Тож залишати печиво — це не просто традиція, а й, можливо, життєво необхідне для підтримки енергії головного оленя Санти протягом ночі.
Підсумовуючи, хоча сяючий ніс Рудольфа є святковим міфом, наука, що стоїть за цим, не надто далека від мети. Біолюмінесценція, релятивістські ефекти та фізика розсіювання світла припускають, що таке явище, хоч і малоймовірне, не є абсолютно неможливим, роблячи легенду трохи яскравішою завдяки науковій цікавості.
