We hebben allemaal foto's gezien van uitbarstende aardse vulkanen vanuit de ruimte, en zelfs uitbarstingen op Jupiters maan Io in het buitenste zonnestelsel, maar zou het mogelijk zijn om een uitbarstende vulkaan op een exoplaneet te detecteren? Astronomen zeggen dat het antwoord ja is! (met een paar kanttekeningen)
Het zal tientallen jaren duren voordat telescopen zelfs de ruwste oppervlaktekenmerken van rotsachtige planeten buiten ons zonnestelsel kunnen oplossen, dus houd je adem niet in voor verbluffende foto's van buitenaardse vulkanen buiten ons zonnestelsel. Maar astronomen hebben al spectroscopie kunnen gebruiken om de samenstelling van exoplaneetatmosferen te detecteren, en een groep theoretici van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics denkt dat een vergelijkbare techniek de atmosferische signatuur van exo-uitbarstingen kan detecteren.
Door spectra te verzamelen vlak voor en vlak nadat de planeet achter zijn ster komt, kunnen astronomen het spectrum van de ster aftrekken en het signaal isoleren van de atmosfeer van de planeet. Zodra dit is gebeurd, kunnen ze zoeken naar aanwijzingen voor moleculen die veel voorkomen bij vulkaanuitbarstingen. Modellen suggereren dat zwaveldioxide de beste kandidaat is voor detectie omdat vulkanen het in enorme hoeveelheden produceren en lang in de atmosfeer van een planeet blijven.
Toch zal het niet gemakkelijk zijn.
"Je hebt iets echt aardschokkends nodig, een uitbarsting die veel gassen in de atmosfeer heeft gedumpt", zei Smithsonian-astronoom Lisa Kaltenegger. "Met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop konden we een uitbarsting zien die 10 tot 100 keer zo groot was als Pinatubo voor de dichtstbijzijnde sterren," voegde ze eraan toe.
In 1991 brak Mount Pinatubo op de Filippijnen 17 miljoen ton zwaveldioxide de stratosfeer in. Vulkaanuitbarstingen worden gerangschikt aan de hand van de vulkanische explosiviteitsindex (VEI). Pinatubo gerangschikt ‘kolossaal’ (VEI van 6) en de grootste uitbarsting in de geregistreerde geschiedenis was het ‘superkolossale’ Tambora-evenement in 1815. Met een VEI van 7 was het ongeveer 10 keer zo groot als Pinatubo. Zelfs grotere uitbarstingen (meer dan 100 keer groter dan Pinatubo) op aarde zijn niet ongehoord: geologisch bewijs suggereert dat er de afgelopen 36 miljoen jaar 47 dergelijke uitbarstingen zijn geweest, waaronder de uitbarsting van de Yellowstone-caldera ongeveer 600.000 jaar geleden.
De beste kandidaten voor het detecteren van extrasolaire vulkanen zijn superaarde in een baan om nabije, schemerige sterren, maar de Kaltenegger en haar collega's ontdekten dat vulkanische gassen op elke aarde-achtige planeet tot 30 lichtjaar afstand detecteerbaar zouden kunnen zijn. Nu moeten ze gewoon wachten tot de James Webb Space Telescope 2014 wordt gelanceerd om hun voorspelling te testen.
