Wir haben alle Bilder von ausbrechenden Erdvulkanen aus dem Weltraum und sogar Ausbrüchen auf Jupiters Mond Io im äußeren Sonnensystem gesehen, aber wäre es möglich, einen ausbrechenden Vulkan auf einem Exoplaneten zu entdecken? Astronomen sagen, die Antwort ist ja! (mit ein paar Einschränkungen)
Es wird Jahrzehnte dauern, bis Teleskope selbst die gröbsten Oberflächenmerkmale felsiger extrasolarer Planeten auflösen können. Halten Sie also nicht den Atem an, um atemberaubende Fotos von außerirdischen Vulkanen außerhalb unseres Sonnensystems zu sehen. Astronomen konnten jedoch bereits Spektroskopie verwenden, um die Zusammensetzung von Exoplanetenatmosphären zu bestimmen, und eine Gruppe von Theoretikern am Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik glaubt, dass eine ähnliche Technik die atmosphärische Signatur von Exoeruptionen erkennen könnte.
Durch das Sammeln von Spektren unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Hintergrund des Planeten können Astronomen das Spektrum des Sterns subtrahieren und das Signal von der Atmosphäre des Planeten isolieren. Sobald dies geschehen ist, können sie nach Hinweisen auf Moleküle suchen, die bei Vulkanausbrüchen häufig vorkommen. Modelle legen nahe, dass Schwefeldioxid der beste Kandidat für den Nachweis ist, da Vulkane es in großen Mengen produzieren und es lange in der Atmosphäre eines Planeten hält.
Trotzdem wird es nicht einfach sein.
"Man würde etwas wirklich Erderschütterndes brauchen, einen Ausbruch, bei dem viele Gase in die Atmosphäre gelangen", sagte die Smithsonian-Astronomin Lisa Kaltenegger. "Mit dem James Webb-Weltraumteleskop konnten wir einen 10- bis 100-mal so großen Ausbruch wie Pinatubo für die nächsten Sterne erkennen", fügte sie hinzu.
1991 stieß der Pinatubo auf den Philippinen 17 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre. Vulkanausbrüche werden anhand des Volcanic Explosivity Index (VEI) eingestuft. Pinatubo wurde als „kolossal“ (VEI von 6) eingestuft, und der größte Ausbruch in der aufgezeichneten Geschichte war das „superkolossale“ Tambora-Ereignis im Jahr 1815. Mit einem VEI von 7 war es etwa zehnmal so groß wie Pinatubo. Selbst größere Ausbrüche (mehr als 100-mal größer als Pinatubo) auf der Erde sind keine Seltenheit: Geologische Beweise deuten darauf hin, dass es in den letzten 36 Millionen Jahren 47 solcher Ausbrüche gegeben hat, einschließlich des Ausbruchs der Yellowstone-Caldera vor etwa 600.000 Jahren.
Die besten Kandidaten für die Entdeckung extrasolarer Vulkane sind Supererden, die in der Nähe von dunklen Sternen umkreisen. Die Kaltenegger und ihre Kollegen fanden jedoch heraus, dass vulkanische Gase auf jedem erdähnlichen Planeten in einer Entfernung von bis zu 30 Lichtjahren nachweisbar sind. Jetzt müssen sie nur noch warten, bis das James Webb-Weltraumteleskop 2014 gestartet wird, um ihre Vorhersage zu testen.
