Felfedezhetőek lesznek a távoli világok vulkánjai

Három évvel ezelőtt a Hubble- és a Spitzer-űrtávcső mérései alapján először sikerült más csillagok körül keringő bolygók légköri alkotóelemeit azonosítani. A vizsgált exobolygók légköréről felvett – eleinte csak közvetett módon, de azóta már közvetlenül is észlelt – színképfelvételek segítségével többek között metánt, nátriumot, oxigént, sőt, szén-dioxidot és vízgőzt is sikerült már kimutatni.

A szakemberek rengeteg modellspektrumot is készítenek, melyek segítenek a felvett színképek értelmezésében. Az optimista kutatók szerint ezekkel a módszerekkel hamarosan kimutatható lesz, hogy egy távoli kőzetbolygón zajlik-e felhőképződés, vagy rendelkezik-e számottevő növénytakaróval - a legújabb vizsgálatok szerint pedig a közeljövőben akár az exoplanéták vulkáni aktivitásáról is szerezhetünk információkat.

Lisa Kaltenegger (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics, Boston, USA) és munkatársai modellszámításai szerint a Hubble-űrtávcső utódjának szánt James Webb űrtávcső már kellő érzékenységgel bír majd ahhoz, hogy mérései révén kimutassák az exobolygók légkörébe kerülő, vulkáni eredetű gázokat (elsősorban a kén-dioxidot).

A kutatók az elméleti vizsgálatokhoz a Pinatubo vulkán 1991-es kitörésének légköri hatásait használták fel. A 19 évvel ezelőtti esemény hatására mintegy 17 millió tonnányi kén-dioxid került Földünk atmoszférájába – ez hatalmas mennyiségnek hangzik, de a modellek szerint ennek legalább tízszerese szükséges, hogy jelenlétét egy távoli bolygón detektálni lehessen. Ekkora vulkánkitörés a történeti feljegyzések szerint csak egyszer, 1845-ben történt a Földön - ekkor az Indonéz-szigeteken lévő Tambora-vulkán lövellt ki magából rengeteg lávát és füstöt.

Bár az előbbiek azt sugallják, hogy ilyen erős vulkánkitörés csak ritkán történik, tudjuk, hogy a fiatal Földön jóval erősebb volt a vulkáni aktivitás, mint napjainkban - tehát érdemes a fiatalabb planétákat vizsgálni. A vulkáni tevékenységet továbbá az is erősíti, ha a bolygó intenzív árapályerő-hatásoknak van kitéve - ekkor ugyanis a kéregmozgások jóval nagyobb mértékűek.

Naprendszerünkben erre a Jupiter egyik holdja, az Io szolgál példával, melyen már több alkalommal sikerült közvetlenül megfigyelni vulkanikus eredetű erupciókat. A detektálások sikerének esélyét további két dolog is növeli: az egyik, hogy az atmoszférába jutó kén-dioxid sokáig (hetekig, hónapokig) megmarad a légkörben; a másik pedig az, hogy ha egy bolygó esetében egyszer sikerül kimutatni a vulkanikus aktivitás jeleit, akkor azon a planétán a későbbiekben valoszínűleg újabb kitörések is várhatóak.

A szakemberek bíznak előrejelzéseik helyességében, és hogy néhány éven belül sikerülhet az első "exovulkánok" közvetett felfedezése. Kaltenegger és munkatársai erről szóló szakcikke hamarosan megjelenik az Astrophysical Journal című folyóiratban.