Wszyscy widzieliśmy zdjęcia erupcji wulkanów lądowych z kosmosu, a nawet erupcje księżyca Jowisza w zewnętrznym układzie słonecznym, ale czy byłoby możliwe wykrycie wybuchającego wulkanu na egzoplanecie? Astronomowie twierdzą, że odpowiedź brzmi tak! (z kilkoma zastrzeżeniami)
Miną dziesięciolecia, zanim teleskopy będą w stanie rozwiązać nawet najokrutniejsze cechy powierzchni skalistych planet pozasłonecznych, więc nie wstrzymujcie się na oszałamiające zdjęcia obcych wulkanów poza naszym Układem Słonecznym. Ale astronomowie byli już w stanie wykorzystać spektroskopię do wykrywania składu atmosfer egzoplanetowych, a grupa teoretyków z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics uważa, że podobna technika może wykryć atmosferyczne oznaki egzo-erupcji.
Zbierając widma tuż przed i zaraz po tym, jak planeta odchodzi za swoją gwiazdą, astronomowie mogą odjąć widmo gwiazdy i odizolować sygnał od atmosfery planety. Po wykonaniu tej czynności mogą szukać dowodów na występowanie cząsteczek powszechnych w erupcjach wulkanicznych. Modele sugerują, że dwutlenek siarki jest najlepszym kandydatem do wykrycia, ponieważ wulkany produkują go w ogromnych ilościach i utrzymuje się w atmosferze planety przez długi czas.
Nie będzie to jednak łatwe.
„Potrzebowałbyś czegoś naprawdę wstrząsającego, wybuchu, który wyrzucił wiele gazów do atmosfery”, powiedziała astronomka Smithsona Lisa Kaltenegger. „Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba możemy wykryć erupcję 10 do 100 razy większą niż Pinatubo dla najbliższych gwiazd” - dodała.
W 1991 r. Góra Pinatubo na Filipinach zrzuciła 17 milionów ton dwutlenku siarki do stratosfery. Erupcje wulkanów są uszeregowane za pomocą wskaźnika wybuchowości wulkanicznej (VEI). Pinatubo sklasyfikował jako „kolosalne” (VEI 6), a największą erupcją w zapisanej historii było „superkolosalne” wydarzenie Tambora w 1815 roku. Przy VEI 7 było około 10 razy większe niż Pinatubo. Nawet większe erupcje (ponad 100 razy większe niż Pinatubo) na Ziemi nie są niespotykane: dowody geologiczne sugerują, że miało miejsce 47 takich erupcji w ciągu ostatnich 36 milionów lat, w tym erupcję kaldery Yellowstone około 600 000 lat temu.
Najlepszymi kandydatami do wykrywania wulkanów pozasłonecznych są super-ziemie krążące w pobliżu, słabe gwiazdy, ale Kaltenegger i jej koledzy odkryli, że gazy wulkaniczne na dowolnej planecie podobnej do Ziemi w odległości do 30 lat świetlnych mogą być wykrywalne. Teraz muszą tylko poczekać na uruchomienie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w 2014 r., Aby przetestować swoje prognozy.
