Wissenschaftler haben herausgefunden, dass ein kleiner, eisiger Körper im fernen Kuipergürtel eine nachweisbare Atmosphäre besitzt, ein Befund, der lange bestehende Annahmen darüber, welche Arten von Himmelsobjekten gasförmige Hüllen tragen können, in Frage stellt. Das offiziell als (612533) 2002 XV93 bezeichnete Objekt ist mit einem Durchmesser von weniger als 500 Kilometern deutlich kleiner als Pluto. Trotz seiner bescheidenen Größe und extremen Entfernung von der Sonne verfügt er über eine dünne Gasschicht, die das Sternenlicht beugt und neue Einblicke in die volatile Dynamik des äußeren Sonnensystems bietet.
Eine unerwartete Verdeckung
Die Entdeckung wurde durch ein seltenes astronomisches Ereignis ermöglicht, das als Bedeckung bekannt ist. Am 10. Januar 2024 2002 passierte XV93 direkt vor einem entfernten Stern. Ein Team unter der Leitung von Ko Arimatsu von der Universität Kyoto beobachtete dieses Ereignis von drei verschiedenen Orten in ganz Japan aus.
Im Vakuum wäre das Licht des Sterns fast augenblicklich verschwunden und wieder aufgetaucht, während das Objekt es blockierte und dann freigab. Die Beobachtungen erzählten jedoch eine andere Geschichte. Das Licht des Sterns verblasste allmählich und erholte sich innerhalb von etwa 1,5 Sekunden**. Dieser langsame Übergang deutete darauf hin, dass das Sternenlicht durch ein das Objekt umgebendes Medium – eine dünne Atmosphäre – gebrochen oder gebogen wurde.
Ein geisterhafter Umschlag
Die um 2002 XV93 entdeckte Atmosphäre ist unglaublich dünn. Forscher schätzen den Oberflächendruck auf 100 bis 200 Nanobar. Um dies ins rechte Licht zu rücken:
* Sie ist ungefähr 5 bis 10 Millionen Mal dünner als die Erdatmosphäre.
* Sie ist etwa 50 bis 100 Mal dünner als Plutos eigene fragile Atmosphäre.
„Man konnte es nicht atmen, den Wind davon spüren oder so etwas wie den Himmel der Erde sehen“, erklärt Arimatsu. „Aber wissenschaftlich ist es nicht vernachlässigbar, denn selbst eine so dünne Atmosphäre kann das Sternenlicht messbar beugen, und es zeigt uns, dass flüchtige Gase vorhanden sind oder um einen sehr kleinen eisigen Körper herum zugeführt werden.“
Obwohl das Team die chemische Zusammensetzung des Gases nicht direkt analysieren konnte, hat es die wahrscheinlichsten Kandidaten identifiziert. Angesichts der Gefriertemperaturen des äußeren Sonnensystems besteht die Atmosphäre wahrscheinlich aus Methan, Stickstoff und Kohlenmonoxid – Substanzen, die flüchtig genug sind, um unter diesen extremen Bedingungen als Gase zu existieren.
Konventionelle Weisheit in Frage stellen
Diese Entdeckung wirft wichtige Fragen über die Natur kleiner Körper im Sonnensystem auf. Bisher wurden nachweisbare Atmosphären hauptsächlich mit Planeten, Zwergplaneten und großen Monden in Verbindung gebracht. Das Vorhandensein einer Atmosphäre auf einem so kleinen Körper wie 2002 XV93 legt nahe, dass unser Verständnis der atmosphärischen Speicherung und Bildung möglicherweise einer Überarbeitung bedarf.
2002 XV93 gehört zu einer Gruppe von Objekten, die als Plutinos bekannt sind und eine stabile Orbitalresonanz mit Pluto haben (d. h. drei Umlaufbahnen um die Sonne pro zwei Umlaufbahnen von Neptun). Die Existenz einer Atmosphäre impliziert hier, dass Prozesse wie Ausgasungen aus dem Inneren, vulkanische Aktivität oder sogar jüngste kosmische Kollisionen diese kleinen Welten aktiv mit Gasen versorgen könnten.
Ben Montet von der University of New South Wales unterstreicht die Bedeutung dieses Ergebnisses: „Es gibt eine Atmosphäre, und wir verstehen nicht, warum … Es stellt sicherlich die Annahme in Frage, dass auf einem so kleinen Körper nicht einmal eine dünne, vorübergehende Atmosphäre existieren kann.“
Warum das wichtig ist
Diese Entdeckung verschiebt die Grenze dessen, was wir im Sonnensystem als „aktiv“ betrachten. Es deutet darauf hin, dass kleine Eiskörper nicht nur statische, gefrorene Felsen sind, sondern möglicherweise dynamische Oberflächenumgebungen besitzen, die durch interne oder externe Kräfte angetrieben werden. Während Astronomen weiterhin den Kuipergürtel erforschen, unterstreichen Erkenntnisse wie diese die Komplexität dieser fernen Welten und weisen auf die vielfältigen Arten hin, wie sich Atmosphären selbst auf kleinsten Skalen bilden und bestehen können.
