Ученые обнаружили атмосферу на крошечном мире за Нептуном

В отдаленном регионе за пределами Нептуна астрономы обнаружили небольшой мир с атмосферой, которая бросает вызов современным научным представлениям. Объект диаметром около 500 километров (310 миль) слишком мал, чтобы его слабая гравитация могла долго удерживать газовую оболочку. Тем не менее, как сообщает Science Alert, он обладает тонкой, разреженной атмосферой.

Это открытие на объекте (612533) 2002 XV93 может пересмотреть знания об удержании атмосферы малыми ледяными телами во внешней части Солнечной системы. Находка также демонстрирует возможности передовых методов обнаружения слабых явлений на огромных расстояниях.

Что такое 2002 XV93? 

2002 XV93 — это плутино, малое тело, которое имеет схожий с Плутоном орбитальный ритм, вращаясь на расстоянии примерно в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, в резонансе с Нептуном. Эти ледяные миры служат своего рода «ископаемой летописью» ранней Солнечной системы, сохраняя информацию о её составе и динамике. Резонанс с Нептуном указывает на то, что планета в прошлом мигрировала во внешние области. Регион пояса Койпера за Нептуном остается трудным для изучения из-за слабой яркости этих далеких ледяных объектов.

Как была обнаружена атмосфера 

В 2024 году группа астрономов под руководством Ко Аримацу наблюдала звездное покрытие — момент, когда 2002 XV93 прошел перед далекой звездой. Событие было зафиксировано из трех точек в Японии. В случае с голым скалистым телом свет звезды исчез бы и появился мгновенно. Вместо этого кривая блеска показала постепенное затухание в течение примерно 1,5 секунды до полного перекрытия и постепенное восстановление яркости после, длившееся в общей сложности от 15 до 20 секунд в зависимости от места наблюдения. Такая закономерность указывает на то, что свет звезды преломлялся атмосферой.

Моделирование атмосферы 

Исследователи смоделировали атмосферу, используя Плутон в качестве эталона, предполагая температурную структуру и состав, состоящий в основном из метана, азота или монооксида углерода. Они симулировали плотность на разных высотах и преломление света. Наилучшая модель указывает на чрезвычайно тонкую атмосферу давлением от 100 до 200 нанобар — это примерно в 5–10 миллионов раз разреженнее, чем атмосфера Земли на уровне моря.

Почему эта атмосфера удивляет 

Столь тонкая атмосфера должна была рассеяться всего за несколько сотен или тысячу лет. Её наличие сегодня подразумевает активное пополнение. Возможные объяснения включают: недавнее столкновение с кометой, при котором выделились газы, образовавшие временную атмосферу, либо активные криовулканы (подобные тем, что предполагаются на Плутоне), выбрасывающие летучие вещества из недр.

Более широкие последствия 

Это первое обнаружение атмосферы на малом транснептуновом объекте (ТНО), не считая Плутона. Результаты показывают, что даже малые тела могут иметь атмосферу, по крайней мере временно, и что их можно обнаружить с помощью существующих технологий, несмотря на экстремальную слабость сигнала. Открытие бросает вызов традиционному взгляду, согласно которому только крупные тела способны удерживать значимые атмосферы. Оно предполагает, что часть далеких ледяных малых планет может обладать кратковременными атмосферами, поддерживаемыми криовулканической активностью или недавними столкновениями.