Ke, 06/10/2015 - 11:32 Markus Hotakainen

Maapallolla on noin 1 500 tulivuorta, jotka ainakin periaatteessa voivat vielä purkautua, sekä tuntematon määrä merenpohjassa olevia purkausaukkoja. Viitisensataa tulivuorta on purkautunut historiallisena aikana ja joka hetki on käynnissä 10–20 purkausta eri puolilla maailmaa.

Miten se liittyy elämään ja sen etsintään?

Tutkijat yrittävät selvittää tuntemiemme purkausten ja niiden seurausten avulla, miltä eksoplaneetoilla mahdollisesti esiintyvä vulkanismi näyttää eli millaisia merkkejä se jättää muita tähtiä kiertävistä planeetoista heijastuneeseen valoon.

Mutta entä se elämä?

Nykykäsityksen mukaan tuliperäinen toiminta on ollut merkittävä tekijä Maan elämän synnyn ja kehityksen kannalta. Tulivuorenpurkausten vapauttamat kaasut tekevät kaasukehän koostumuksesta elämälle suotuisan, ja vulkanismin taustalla oleva laattatektoniikka eli mannerlaattojen liike kierrättää esimerkiksi hiilidioksidia kaasukehän ja planeetan kuoren alla olevan vaipan välillä. 

Ilman tulivuoritoimintaa Maassa ei olisi elämää. Entä muualla?

Washingtonin yliopistossa on kehitetty menetelmä, jolla vulkanismin vaikutukset eksoplaneetan kaasukehään voidaan havaita, kun se kulkee tähtensä editse. Oleellista on se, millaisia purkauksia planeetan pinnalla tapahtuu. 

Pienempien ja rauhallisempien purkausten jäljet katoavat kaasukehästä melko nopeasti, mutta hyvin voimakkaissa räjähdysmäisissä purkauksissa kaasua ja pölyä kulkeutuu kymmenien kilometrien korkeudelle. Siellä se voi pysytellä kuukausien tai vuosien ajan.

Kaasukehän yläosien koostumus vaikuttaa eksoplaneetasta heijastuneeseen valoon ja se on kenties mahdollista havaita tehokkailla kaukoputkilla, esimerkiksi vuonna 2018 laukaistavalla Webb-avaruusteleskoopilla. 

"Jos voimme havaita eksoplaneetalla tulivuorenpurkauksia ja jos se kiertää tähteään elinkelpoisella vyöhykkeellä, sitä voi pitää lupaavana ehdokkaana elämän esiintymisen kannalta", arvioi tutkimusta johtanut Amit Misra, joka oli muiden ryhmän jäsenten tavoin työtä tehtäessä vasta jatko-opiskelija. 

Vulkanismin avulla saattaa olla mahdollista päätellä planeetan elinkelpoisuuden ohella myös se, onko sen pinnalla todella elämää. Happea on perinteisesti pidetty merkkinä elämän esiintymisestä, mutta sitä voi vapautua kaasukehään myös elottomissa prosesseissa.

Jos eksoplaneetalla havaitaan viitteitä sekä vulkanismista että hapesta, elämän todennäköisyys on suurempi. Tulivuorenpurkauksissa vapautuvat kaasut reagoivat hanakasti hapen kanssa, jolloin kaasukehän vapaa happi vähenee. Mikäli happea silti esiintyy, sitä täytyy vapautua jatkuvasti lisää huomattavia määriä – ja silloin elämä on vankka vaihtoehto.

Tutkimuksesta kerrottiin Washingtonin yliopiston uutissivuilla ja se julkaistiin Astrobiology-tiedelehden kesäkuun numerossa. 

Kuva: NASA