Astrônomos detekterede en tynd atmosfære omkring en lille iskolt genstand, der kredsede om Sol ud over Netunos kredsløb. Himmellegemet, kaldet (612533) 2002 XV93, har omkring 250 kilometer i radius og er placeret i Kuiper bæltet, næsten 6 milliarder kilometer fra Terra. Opdagelsen blev offentliggjort i mandags (4) i tidsskriftet “Nature Astronomy” og udfordrer etablerede forestillinger om, hvilke himmellegemer der kan opretholde stabile atmosfærer.
Até I øjeblikket havde kun Plutão en bekræftet atmosfære blandt trans-neptunske objekter. Tentativass tidligere forsøg på at detektere atmosfærer på større dværgplaneter, såsom Eris, Makemake og Quaoar, har ikke givet lignende resultater.
Observação ved stjerneokkultation tillod identifikation
Holdet ledet af astronomen Ko Arimatsu af Observatório Astronômico Nacional af Japão brugte en præcis metode kaldet stjerneokkultation. Nessa teknik, objektet passerer foran en stjerne set fra Terra og blokerer midlertidigt dets lys. At analysere, hvordan denne lysstyrke falder over tid, giver os mulighed for at identificere karakteristika ved himmellegemet, herunder størrelse, form og tilstedeværelsen af materiale omkring det. Esse-metoden viste sig at være afgørende for at bekræfte eksistensen af atmosfæren.
Observationen fandt sted den 10. januar 2024 fra tre strategiske punkter på Japão:
- Et kompakt teleskop installeret på terrassen til Universidade eller Kyoto
- Et 1,05 meter Schmidt-teleskop ved Kiso-observatoriet, udstyret med et kamera med høj tidsmæssig opløsning
- Et 25-centimeter teleskop betjent af amatørastronomen Katsumasa Hosoi ved Fukushima
Padrão gradvist lys afslørede tilstedeværelsen af gas
Objetos uden atmosfære udviser et karakteristisk mønster: stjernens lys forsvinder brat, når det okkulteres. (612533) 2002 XV93 opførte sig helt anderledes. Lyset blev gradvist dæmpet under hele okkultationen, en signatur, der indikerer tilstedeværelsen af et tyndt lag gas omkring objektet. Esse-gas bøjer lysstrålerne lidt før fuld blokering, hvilket giver den observerede effekt.
De indsamlede data afslørede et atmosfærisk tryk mellem 100 og 200 nanobar. Para for at sætte det i sammenhæng, repræsenterer denne måling omkring 5 til 10 millioner gange tyndere end Jordens atmosfære. Apesar af ekstrem lethed, bekræftelsen af dette gasformige lag markerer et betydeligt fremskridt i forståelsen af dannelsen og persistensen af atmosfærer på små kroppe i rummet.
Composição kemi forbliver åben
Pesquisadores testede tre mulige scenarier for den kemiske sammensætning af den påviste gas: metan, nitrogen eller kulilte. De tre modeller ser ud til at være kompatible med de indsamlede observationsdata, hvilket forhindrer, indtil videre, den endelige identifikation af den sande sammensætning. Esses-forbindelser er præcis de samme som dem, der danner Plutãos atmosfære, hvilket tyder på en fælles kemisk oprindelse blandt de trans-neptunske objekter.
Umuligheden af at skelne, hvilken gas der dominerer atmosfæren, mindsker ikke den videnskabelige værdi af opdagelsen. Ela åbner nye veje for efterfølgende undersøgelser ved hjælp af mere avanceret udstyr eller alternative observationsmetoder.
Implicações til forståelse af trans-neptunske kroppe
Eksistensen af en atmosfære på et så lille og fjernt objekt omformer tidligere teoretiske modeller. Cientistas mente, at kun kroppe af betydelig størrelse ville være i stand til at tilbageholde gasser mod trykket fra solstråling og solvind. (612533) 2002 XV93 viser, at denne regel har undtagelser. Seu relative størrelse og afstand fra Sol skaber unikke betingelser for at opretholde en tynd gasformig kappe.
Estudos-futures over andre objekter i Kuiper-bæltet kan afsløre, om denne atmosfære repræsenterer et isoleret tilfælde eller et mere almindeligt fænomen. Stjernernes okkultationsmetodologi, valideret i denne opdagelse, tilbyder en levedygtig vej til storskala undersøgelser i disse ekstreme områder af Sistema Solar.