Исследовательская группа под руководством Национальной астрономической обсерватории Японии обнаружила чрезвычайно разреженную атмосферу на транснептуновом объекте 2002XV93. Это первое обнаружение атмосферы на любом небесном теле, кроме Плутона, во внешней области Солнечной системы.
Это открытие бросает вызов предыдущим научным представлениям о том, какие небесные тела могут удерживать атмосферу. Проанализированный объект имеет диаметр всего 500 километров, что значительно меньше Плутона, диаметр которого составляет 2380 километров, и уже имел признаки атмосферы.
Наблюдения проведены в трех японских городах
Кампания наблюдения прошла 10 января 2024 года с использованием техники звездного затмения. Исследователи отслеживали момент, когда объект 2002XV93 прошел перед звездой 15-й величины в созвездии Возничего, примерно в 5,5 миллиардах километров от Земли.
Наблюдения были распределены в трех местах:
- Киото – зафиксировано явное звездное затмение.
- Нагано (префектура Нагано) — обнаружено постепенное изменение освещенности в течение 1,5 секунд.
- Фукусима (префектура Фукусима) — наблюдение постепенного затемнения звезды при решающем участии 25-сантиметрового любительского телескопа.
Метод обнаружения преломления света
Техника затемнения работает путем анализа поведения звездного света во время фронтального прохождения объекта. При отсутствии атмосферы свет мгновенно исчезает, достигнув края небесного тела. В присутствии атмосферы свет постепенно преломляется, заметно меняя свою яркость.
Результаты обсерваторий в Нагано и Киото показали закономерности, соответствующие атмосферному присутствию. Хотя на Фукусиме не было зафиксировано прямого затмения, собранные данные подтвердили общую гипотезу.
Характеристики обнаруженной атмосферы
Анализ с помощью атмосферных моделей показал поверхностное давление от 100 до 200 нанобар. Это измерение эквивалентно примерно одной десятимиллионной атмосферного давления Земли и одной сотой давления Плутона.
Точный состав пока выясняется. Данные согласуются с тремя возможными основными компонентами:
- Метан
- Азот
- Окись углерода
Эти летучие вещества теоретически могли бы улетучиться в космос в таких маленьких холодных объектах из-за слабой гравитации. Поддержание атмосферы в таких экстремальных условиях — температура ниже -220 градусов по Цельсию; представляет собой явление, ранее считавшееся невозможным.
Значение для понимания внешней солнечной системы
Это обнаружение расширяет знания о разнообразии миров за пределами Нептуна. Транснептуновые объекты — это замороженные тела, расположенные на внешних окраинах Солнечной системы, характеризующиеся враждебной средой и малоизученной небесной динамикой.
Наличие атмосферы в 2002XV93 предполагает, что механизмы удержания атмосферы в малых телах могут быть более надежными, чем указывали предыдущие модели. Открытие открывает перспективы для новых наблюдений других подобных объектов в транснептуновом регионе.