Может ли космический телескоп обнаружить вулканы на экзопланетах?

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.