Ученые обнаружили, что небольшое ледяное тело, расположенное в отдаленном Поясе Койпера, имеет обнаружимую атмосферу. Это открытие бросает вызов давно устоявшимся представлениям о том, какие небесные тела способны удерживать газовые оболочки. Объект, официально обозначенный как (612533) 2002 XV93, значительно меньше Плутона: его диаметр составляет менее 500 километров. Несмотря на скромные размеры и экстремальную удаленность от Солнца, он сохраняет тонкий слой газа, который преломляет свет звезд, открывая новые перспективы для понимания динамики летучих веществ во внешней части Солнечной системы.
Неожиданное покрытие звезды
Обнаружение стало возможным благодаря редкому астрономическому явлению, известному как оккультация (покрытие звезды). 10 января 2024 года объект 2002 XV93 прошел точно по линии зрения между наблюдателем и далекой звездой. Команда во главе с Ко Аримацу из Киотского университета наблюдала за этим событием с трех разных точек в Японии.
В условиях вакуума свет звезды исчез бы и вновь появился почти мгновенно, когда объект закроет ее и затем откроет. Однако наблюдения показали иную картину. Свет звезды постепенно затухал и восстанавливался в течение примерно 1,5 секунды. Такой медленный переход указывал на то, что свет звезд преломлялся, то есть искривлялся, средой, окружающей объект, — разреженной атмосферой.
Призрачная оболочка
Атмосфера, обнаруженная вокруг 2002 XV93, невероятно разрежена. Исследователи оценивают давление на поверхности в диапазоне от 100 до 200 нанобар. Для понимания масштаба:
* Она примерно в 5–10 миллионов раз тоньше, чем атмосфера Земли.
* Она примерно в 50–100 раз тоньше, чем и без того хрупкая атмосфера Плутона.
«Дышать ею невозможно, ветра от нее не почувствуешь, и она ничем не напоминает земное небо, — объясняет Аримацу. — Однако с научной точки зрения она не является ничтожной, поскольку даже такая тонкая атмосфера заметно преломляет свет звезд, и это свидетельствует о наличии или поступлении летучих газов вокруг очень маленького ледяного тела».
Хотя команда не смогла напрямую проанализировать химический состав газа, они определили наиболее вероятные компоненты. Учитывая ледяные температуры внешней части Солнечной системы, атмосфера, вероятно, состоит из метана, азота и угарного газа — веществ, достаточно летучих, чтобы находиться в газообразном состоянии в таких экстремальных условиях.
Вызов общепринятым взглядам
Это открытие ставит серьезные вопросы о природе малых тел Солнечной системы. До сих пор обнаружимые атмосферы ассоциировались в первую очередь с планетами, карликовыми планетами и крупными спутниками. Наличие атмосферы у столь небольшого объекта, как 2002 XV93, предполагает, что наше понимание удержания и формирования атмосфер может потребовать пересмотра.
2002 XV93 относится к группе объектов, известных как плутино, которые находятся в стабильном орбитальном резонансе с Плутоном (совершая три оборота вокруг Солнца за каждые два оборота Нептуна). Существование атмосферы здесь подразумевает, что такие процессы, как дегазация из недр, вулканическая активность или даже недавние космические столкновения, могут активно пополнять запасы газов на этих малых мирах.
Бен Монте из Университета Нового Южного Уэльса подчеркивает значимость этого открытия: «Атмосфера существует, но мы не понимаем, почему… Это определенно бросает вызов предположению о том, что даже тонкая, транзиторная атмосфера не может существовать на теле столь малого размера».
Почему это важно
Это открытие смещает границы того, что мы считаем «активным» в Солнечной системе. Оно предполагает, что малые ледяные тела — это не просто статические замерзшие камни, но могут обладать динамичной поверхностной средой, управляемой внутренними или внешними силами. По мере того как астрономы продолжают изучать Пояс Койпера, такие открытия подчеркивают сложность этих отдаленных миров и намекают на разнообразие способов формирования и сохранения атмосфер, даже в самых мелких масштабах.
