Телескопы нацелят на поиск вулканов

Проанализировав особенности извержения магмы на Земле, ученые из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) нашли способ, позволяющий при помощи телескопов определять наличие вулканической активности на внесолнечных планетах. Амбициозный проект зарубежных коллег "Правде.Ру" прокомментировала кандидат физико-математических наук Анна Петрова.

Фото: Фото: AP

Как утверждают американские специалисты, наиболее надежным признаком, свидетельствующим о деятельности вулканов на поверхности каких-либо планет, является наличие в атмосфере диоксида серы. При извержении магмы именно этот газ выбрасывается в атмосферу в огромном количестве.

Однако астрономы разочарованы тем, что на сегодняшний день нет инструментов, которые бы позволили зафиксировать избыток диоксида серы, так как концентрация газа даже после мощного извержения остается небольшой по космическим меркам.

И хотя научные приборы еще не могут напрямую делать снимки экзопланет (планет, находящихся за пределами Солнечной системы), все же астрофизикам удается "обозревать" эти небесные тела по косвенным признакам, а в некоторых случаях даже получать данные о составе их атмосферы. В основном, это газовые гиганты, масса которых не меньше Юпитера. На данный момент исследователями уже обнаружено более четырехсот планет, которые вращаются вокруг других звезд.

А поскольку при масштабных извержениях вулканов в атмосферу, как правило, выбрасывается целый спектр довольно характерных соединений, то ученых заинтересовали методы наблюдения за вулканической активностью на экзопланетах.

Читайте также: Спутник Сатурна не окольцован

Оказалось, что эти задачи вполне осуществимы. Так, уже на 2014 год намечен запуск нового космического телескопа "Джеймс Уэбб" (James Webb Space Telescope, JWST), с помощью которого астрономы смогут "заглянуть" аж на расстояние в 20-30 световых лет.

Ученые из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, предложившие методику обнаружения вулканической активности на планетах за пределами Солнечной системы с помощью телескопа JWST, недавно опубликовали теоретическую часть своих трудов в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal. Краткая статья опубликована на сайте Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра.

Фото: AP

Инновационная методика, по их мнению, поможет не только обнаружить в неведомых далях планеты размером с нашу Землю, но и узнать: есть ли там жизнь. Ученые уверены, что телескоп JWST скоро станет ключевым исследовательским прибором активности экзопланет.

"Нам предстоит увидеть извержения потрясающих размеров, с огромными выбросами газов в атмосферу, - говорит астроном Лиза Кальтенегер. - Используя космический телескоп JWST, мы могли бы обнаружить извержения вулканов от 10 до 100 раз мощнее, чем Пинатубо (действующий вулкан, расположенный на филиппинском острове Лусон)".

Читайте также: Вода на спутнике Сатурна предполагает жизнь?

Астрофизики даже создали модель извержения экзопланетного вулкана, взяв за основу условия вулканической активности на Земле. Они установили, что диоксид серы, выделяемый в ходе извержения, может стать надежным свидетельством вулканической активности. Это вещество вулканы выбрасывают в больших количествах, к тому же оно медленнее рассеивается.

Если вернуться к земному вулкану Пинатубо, то за несколько дней исполином было выброшено около 17 млн тонн диоксида серы, который поднялся аж в стратосферу. Стоит заметить, что самое мощное извержение, о котором имеются достоверные и точные данные, было сильнее в десять раз - извержение вулкана Тамбора  на территории современной Индонезии, произошедшее в 1815 году.

"Подобное извержение на Земле случается очень редко, но может чаще происходить на таких небесных телах, как спутник Юпитера Ио", - пояснил один из участников исследования Уэйд Хеннинг (Wade Henning).

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 известно совсем немного) прежде, чем на одной из них будет замечено сильное извержение.

Читайте также: Глубоководные тайны "Чёрных курильщиков"

К сожалению, дальность охвата объектива телескопа JWST ограничена расстоянием в 30 световых лет. Наиболее вероятный первый кандидат для поиска вулканов - это близкая система Альфа Центавра - ближайшая к Солнечной системе, расположенная на расстоянии менее 5 световых лет от Земли.

Амбициозный проект зарубежных коллег и вулканическую активность других планет с корреспондентом "Правды.Ру" обсудила старший научный сотрудник лаборатории небесной механики и звездной динамики (СПбГУ), кандидат физико-математических наук Анна Петрова:

"В Солнечной системе наибольшей вулканической активностью обладает спутник Юпитера Ио, на котором одновременно было зафиксировано извержение более 10 вулканов. Крупнейшие извержения ионических вулканов выбрасывают вещество со скоростью одного километра в секунду на высоту до 300 км. В результате рельеф Ио в течение нескольких сотен лет полностью преображается.

Читайте также: Космические сейсмологи услышали "песню звезд"

Важно научиться точнее определить, какие именно вулканические газы могут обнаруживаться в подобных условиях. И я полностью согласна с американскими учеными, что явной уликой при этом является диоксид серы, поскольку он выбрасывается в больших количествах и пребывает в слоях атмосферы долгое время.

Фото: AP

На некоторых спутниках планет в условиях низких температур извергаются не расплавленная горная порода (магма), а вода, аммиак, соединения метана - как в жидком, так и в газообразном состояниях. Такой тип извержений, который, кстати, недавно был обнаружен на спутнике Сатурна - Энцеладе, нельзя отнести к обычному вулканизму. Поэтому это явление получило название криовулканизм".

Читайте также в "Правде.Ру"