Космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) позволил много узнать об экзопланетах, но его возможности по изучению их атмосфер ограничены. Новое исследование ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде, Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Американского университета и Университета Мэриленда показывает, что в будущем космические телескопы смогут обнаружить вулканизм на экзопланетах, похожих на Землю.
![]()
Фото из открытых источников
Исследователи разработали модель, которая симулирует атмосферные процессы на экзопланете, называемой «Экзоземля», которая вращается вокруг солнцеподобной звезды. Они обнаружили, что вулканизм на Экзоземле может привести к появлению уникальных спектральных сигналов в атмосфере планеты, которые можно обнаружить с помощью будущих космических телескопов, таких как LUVOIR.
LUVOIR - это космический телескоп следующего поколения, который будет обладать гораздо более высокой чувствительностью и разрешением, чем JWST. Ученые полагают, что LUVOIR сможет собирать спектрографические данные об атмосферах экзопланет размером с Землю, что позволит им идентифицировать химические вещества, присутствующие в атмосфере, и изучать атмосферные процессы.
Исследователи смоделировали извержение вулкана на Экзоземле, выбрасывая диоксид серы в атмосферу. Они обнаружили, что это привело к появлению трех основных спектральных сигналов: кислород (O2), озон (O3) и водяной пар (H2O). Все три спектральных сигнала претерпели серьезные изменения во время извержения, а затем эти изменения были обращены вспять, как только извержение прекратилось.
В частности, исследователи обнаружили, что спектральная линия озона постоянно уменьшалась во время извержения, вероятно, из-за его превращения в серную кислоту. Однако после извержения количество озона в смоделированной атмосфере снова начало увеличиваться, демонстрируя устойчивость, аналогичную озоновому слою Земли.
Исследователи подсчитали, что LUVOIR всего за несколько часов наблюдения сможет обнаружить спектральные сигналы, связанные с вулканизмом на Экзоземле. Это открытие предполагает, что в будущем космические телескопы могут обнаружить вулканизм на экзопланетах, похожих на Землю, что даст нам ценную информацию о геологической активности и потенциальной обитаемости этих планет.
