Астрономы обнаружили тонкую атмосферу вокруг небольшого ледяного мира, расположенного далеко за пределами орбиты Плутона. Это открытие бросает вызов устоявшимся представлениям о внешней части Солнечной системы. Объект, получивший обозначение (612533) 2002 XV93, является транснептуновым объектом (ТНО) диаметром около 500 километров.
Согласно общепринятым научным моделям, тела такого размера и температуры слишком холодны и обладают слишком слабой гравитацией, чтобы удерживать атмосферу. Однако данные, собранные группой исследователей под руководством доктора Ко Ариматсу из Астрономической обсерватории Ишигакидзима, говорят об обратном. Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, указывают на то, что этот удаленный ледяной объект обладает временной атмосферой, что вызывает новые вопросы о геологической активности в самых отдаленных уголках нашей планетной системы.
Редкая звездная оккультация
Обнаружение стало возможным благодаря явлению, известному как звездная оккультация. 10 января 2024 года объект 2002 XV93 прошел точно между Землей и далекой фоновой звездой. По мере того как объект пересекал луч зрения к звезде, астрономы отслеживали изменения в звездном свете.
Если бы у объекта была твердая поверхность без атмосферы, свет звезды исчез бы мгновенно. Вместо этого свет постепенно угасал перед полным исчезновением. Это плавное затемнение указывает на то, что звездный свет прошел через слой газа — атмосферу — прежде чем был заблокирован твердым телом.
Для сравнения: 2002 XV93 значительно меньше Плутона, диаметр которого составляет 2377 километров. Хотя известно, что у Плутона есть тонкая атмосфера, предыдущие исследования других ТНО не давали положительных результатов. Большинство ученых считали, что экстремальный холод и слабая гравитация этих отдаленных миров приводят к тому, что любые газы либо замерзают на поверхности, либо улетучиваются в космос.
Мимолетное явление
Атмосфера, обнаруженная вокруг 2002 XV93, не является постоянным явлением. Расчеты показывают, что она рассеется менее чем за 1000 лет, если ее не пополнять непрерывно. Это означает, что атмосфера была сформирована или обновлена относительно недавно в астрономическом масштабе времени.
Однако источник этого газа остается загадкой. Наблюдения Космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) не выявили никаких следов замерзших газов на поверхности, которые могли бы сублимироваться (переходить из твердого состояния сразу в газообразное) и питать атмосферу. Это исключает самое простое объяснение: нагрев поверхностного льда солнечным светом.
Две основные теории
Поскольку сублимация поверхности маловероятна, исследователи предлагают два альтернативных механизма существования атмосферы:
- Криовулканическая активность : Внутреннее событие могло вынести замороженные или жидкие газы из глубин объекта на поверхность. Это предполагает, что 2002 XV93 может все еще быть геологически активным, что является удивительным качеством для такого маленького и удаленного тела.
- Недавнее столкновение : Комета или ледяное тело могли столкнуться с 2002 XV93, высвободив захваченные газы и создав временную атмосферу.
«Это открытие показывает, что даже ТНО размером в несколько сотен километров может обладать, пусть и временно, атмосферой, что ставит под сомнение стандартные сценарии удержания летучих веществ», — заключили авторы исследования.
Почему это важно
Это открытие заставляет пересмотреть наше понимание малых планет во внешней части Солнечной системы. Оно предполагает, что часть отдаленных ледяных миров может обладать атмосферами, потенциально поддерживаемыми продолжающейся внутренней активностью или образующимися в результате недавних столкновений.
Если маленькие, холодные тела способны удерживать атмосферы, это означает, что граница между «мертвыми» камнями и динамичными мирами размыта сильнее, чем предполагалось ранее. Для различения криовулканизма и происхождения атмосферы в результате столкновений требуются дальнейшие наблюдения, но пока 2002 XV93 служит доказательством неожиданной сложности отдаленных рубежей Солнечной системы.
