Olemme kaikki nähneet kuvia kosteista maanpäällisistä tulivuoreista avaruudesta ja jopa purkauksista Jupiterin kuu-Io-alueella ulkoisessa aurinkokunnassa, mutta olisiko mahdollista havaita purkautuva tulivuori eksoplaneetalla? Tähtitieteilijät sanovat, että vastaus on kyllä! (muutamalla varoituksella)
Kuluu vuosikymmeniä, ennen kuin kaukoputket pystyvät ratkaisemaan jopa kivisten ekstrasolaaristen planeettojen raskaimmat pintaominaisuudet, joten älä pidä hengitystäsi upeiden valokuvien tekemisessä ulkomaisista tulivuorista aurinkokunnan ulkopuolella. Mutta tähtitieteilijät ovat jo kyenneet käyttämään spektroskopiaa eksoplanetaattisen ilmakehän koostumuksen havaitsemiseen, ja ryhmä teoreetikkoja Harvard-Smithsonian Astrofysiikan keskuksessa ajattelee, että samanlainen tekniikka voisi havaita ekso-purkausten ilmakehän allekirjoituksen.
Keräämällä spektrit juuri ennen ja heti sen jälkeen, kun planeetta menee tähden taakse, astronomit voivat vähentää tähden spektrin ja eristää signaalin planeetan ilmakehästä. Kun tämä on tehty, he voivat etsiä todisteita tulivuorenpurkauksissa esiintyvistä molekyyleistä. Mallien mukaan rikkidioksidi on paras ehdokas havaitsemiseen, koska tulivuoret tuottavat sitä valtavia määriä ja se kestää planeetan ilmakehässä pitkään.
Silti se ei tule olemaan helppoa.
"Tarvitset jotain todella maansiirtoa, purkausta, joka kuljetti paljon kaasuja ilmakehään", sanoi Smithsonian tähtitieteilijä Lisa Kaltenegger. "Käyttämällä James Webbin avaruusteleskooppia voimme havaita purkauksen 10 - 100-kertaisesti Pinatubo-kokoisimmalle lähimmille tähtiille", hän lisäsi.
Vuonna 1991 Pinatubon vuori Filippiineillä karkotti stratosfääriin 17 miljoonaa tonnia rikkidioksidia. Tulivuorenpurkaukset luokitellaan käyttämällä vulkaanista räjähtävyysindeksiä (VEI). Pinatubo sijoittui 'kolossaaliseksi' (VEI 6) ja historian suurin purkaus oli 'superkolossaalinen' Tambora-tapahtuma vuonna 1815. Kun VEI oli 7, se oli noin 10 kertaa suurempi kuin Pinatubo. Jopa suurempia purkauksia (yli 100 kertaa suurempia kuin Pinatubo) maapallolla ei ole ennenkuulumattomia: geologisten todisteiden mukaan viimeisen 36 miljoonan vuoden aikana on tapahtunut 47 tällaista purkausta, mukaan lukien Yellowstone-kalderan puhkeaminen noin 600 000 vuotta sitten.
Paras ehdokas ekstrasolaaristen tulivuorien havaitsemiseksi on lähellä olevia kiertäviä supermaita, himmeitä tähtiä, mutta Kaltenegger ja hänen kollegansa havaitsivat, että vulkaaniset kaasut voivat olla havaittavissa millä tahansa maapallon kaltaisella planeetalla, joka on enintään 30 valovuoden päässä. Nyt heidän on vain odotettava, kunnes James Webbin avaruusteleskooppi käynnistyy vuonna 2014 testatakseen ennusteensa.
