Вулкан на горизонте: Следы активности

Спутник с высокой вулканической активностью, вращающийся вокруг планеты-газового гиганта у далекой звезды – взгляд художника. Новый метод позволит обнаруживать эту активность на экзопланетах земного типа, используя уже имеющиеся телескопы и инструменты Орбитальный телескоп James Webb: взгляд художника

Правда, как говорит одна из авторов идеи Лиза Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger), «понадобится нечто совершенно могучее, извержение, способное выбросить в атмосферу огромные количества газов». И добавляет: «С использованием орбитального телескопа James Webb можно обнаружить у ближайших звезд извержения, если они будут в 10-100 раз сильнее вулкана Пинатубо». Напомним, что этот находящийся на Филиппинах вулкан проснулся в 1991 г. после более чем полутысячи лет спячки и стал одним из мощнейших извержением в ХХ веке, из-за которого высота вулкана сократилась на 300 м, а последствия ощущались по всему миру.

До того момента, как научные инструменты смогут напрямую делать снимки экзопланет, еще довольно далеко, пока что мы наблюдаем их лишь по косвенным признакам. Однако это не мешает в некоторых случаях получать данные о составе их атмосферы. А поскольку масштабные извержения выбрасывают в атмосферу целый набор довольно характерных соединений, их наличие вполне может служить признаком вулканической активности.

Осталось понять, какие именно вулканические газы могут обнаруживаться в подобных условиях. Вопросом этим и задалась Лиза Кальтенеггер и ее коллеги, в том числе и Димитар Сасселов (Dimitar Sasselov), фигурант одного интересного астрономического скандала, о котором мы писали в заметке «Сенсация на всю галактику». Ученые смоделировали процесс масштабного извержения на планете земного типа – исходя из данных по нашей Земле – и проанализировали, какие же следы этого явления могут быть заметны далекому наблюдателю. Они пришли к выводу, что главной уликой может служить диоксид серы, поскольку он выбрасывается в огромных количествах и медленно удаляется из атмосферы. «Запах вулканов далекой планеты земного типа должен быть очень резким», - замечает по этому поводу Кальтенеггер (диоксидом серы узнаваемо пахнет загорающаяся головка спички, но вообще этот газ очень токсичен).

Если вспомнить то же извержение Пинатубо, за несколько дней вулканом было выброшено около 17 млн тонн диоксида серы, который поднялся аж в стратосферу. Кстати, самое мощное извержение, о котором имеются достоверные и приемлемо точные данные, было вдесятеро сильнее (вулкан Тамбора на территории современной Индонезии, 1815 г.). К счастью для нас, столь гигантские события не особенно часты – но для астрономов это не очень-то радостно. Судя по всему, придется обнаружить и внимательно исследовать сотни экзопланет земного типа (которых пока что известно совсем немного) прежде, чем на одной из них будет замечено сильное извержение.

Впрочем, возможно, далекое небесное тело будет куда более активно, чем Земля. Тому имеется и отличный пример, юпитериарский спутник Ио, самый вулканически активный объект Солнечной системы.

По пресс-релизу Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics