Odkryto cienką atmosferę wokół małego obiektu na krańcach Układu Słonecznego
Astronomowie odkryli na obrzeżach Układu Słonecznego obiekt z cienką atmosferą, której nie powinien być w stanie utrzymać. Odkrycie może zmienić rozumienie ciał znajdujących się poza orbitą Neptuna.
Czym są obiekty transneptunowe i dlaczego nie powinny mieć atmosfery?
W ramach nowego badania naukowcy pod kierownictwem Ko Arimatsu z NAOJ Ishigakijima Astronomical Observatory odkryli dowody na istnienie cienkiej atmosfery wokół małego ciała znajdującego się w zewnętrznych częściach Układu Słonecznego. Obiekt był tak niewielki, że nie powinien być w stanie jej utrzymać. Astronomowie nie byli w stanie stwierdzić, kiedy i w jaki sposób ta atmosfera powstała, a dopiero przyszłe obserwacje, które lepiej ją scharakteryzują, pomogą rozwiązać jej zagadkę. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
W zimnych rejonach zewnętrznego Układu Słonecznego znajduje się tysiące małych obiektów znanych jako obiekty transneptunowe (trans-Neptunian objects – TNO), ponieważ znajdują się poza orbitą ostatniej planety – Neptuna. Naukowcy zaobserwowali cienką atmosferę wokół Plutona, najbardziej znanego TNO, który jeszcze do niedawna uznawany był za planetę, ale badania innych obiektów tego typu nie przyniosły podobnych wyników. Większość transneptunów jest tak zimna, a ich grawitacja powierzchniowa tak słaba, że zdaniem badaczy nie mogłyby utrzymać atmosfery.
Cienka atmosfera wokół małego obiektu – jak dokonano odkrycia?
W nowym badaniu astronomowie wykorzystali szczęśliwy „naturalny eksperyment”, aby poszukać atmosfery wokół TNO znanego jako (612533) 2002 XV93. Obiekt ten ma średnicę około 500 km (średnica Plutona wynosi 2377 km), a jego orbita przybiera taki kształt, że – obserwowany z Japonii – przeszedł on dokładnie na tle gwiazdy 10 stycznia 2024 roku. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy gwiazda, zanikając za 2002 XV93, będzie stopniowo przygasać, co wskazywałoby, że jej światło jest tłumione podczas przechodzenia przez cienką atmosferę, albo czy nagle zniknie, gdy schowa się za stałą powierzchnią obiektu.
Naukowcy obserwowali gwiazdę podczas przejścia za 2002 XV93 z wielu miejsc w Japonii, a pozyskane przez nich dane wskazują na stopniowe przygasanie światła przez atmosferę obiektu. Obliczenia sugerują, że otoczka ta nie powinna utrzymywać się dłużej niż tysiąc lat, jeśli nie byłaby uzupełniana. Zdaniem astronomów musiała więc powstać niedawno lub być uzupełniana.
Skąd mogła się wziąć atmosfera wokół 2002 XV93?
Obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie wykazały oznak obecności zamarzniętych gazów na powierzchni 2002 XV93, które mogłyby sublimować i tworzyć atmosferę. Zdaniem naukowców jedną z możliwości jest to, że jakieś zdarzenie wydobyło zamrożone lub ciekłe gazy z wnętrza obiektu na powierzchnię. Inną możliwością jest uderzenie komety w 2002 XV93, które uwolniło gaz tworzący tymczasową atmosferę. Jednak, jak podkreślają astronomowie, potrzebne są dalsze obserwacje, aby rozwiązać wszystkie tajemnice tego obiektu.
Emil Gołoś
