日本國家天文台領導的研究小組在海王星外天體 2002XV93 上發現了極稀薄的大氣層。這是在太陽系外圍區域除冥王星以外的任何天體上首次探測到大氣層。
這項發現挑戰了先前對哪些天體可以保留大氣層的科學認識。所分析的天體直徑僅 500 公里，明顯小於冥王星，冥王星的直徑為 2,380 公里，並且已經顯示出大氣層的跡象。
在日本三個城市進行的觀察
此次觀測活動於 2024 年 1 月 10 日進行，採用了掩星技術。研究人員監測了天體 2002XV93 從禦夫座一顆 15 等恆星前面經過的時刻，距離地球約 55 億公里。
觀察結果分佈在三個地點：
- 京都 – 記錄到清晰的恆星掩星
- 長野（長野縣）- 檢測到 1.5 秒內光線逐漸變化
- 福島（福島縣）—在 25 公分業餘望遠鏡的重要參與下，觀察到恆星逐漸變暗
光折射檢測法
掩星技術的工作原理是分析天體正面通過期間星光的行為。當沒有大氣層時，光線到達天體邊緣時瞬間消失。當存在大氣層時，光會逐漸折射，從而顯著改變其亮度。
長野和京都天文台的結果顯示出與大氣存在一致的模式。儘管福島沒有記錄直接掩星，但收集的數據強化了一般假設。
檢測到的大氣的特徵
大氣模式分析顯示表面壓力在 100 到 200 納巴之間。這項測量值大約相當於地球大氣壓力的千萬分之一和冥王星壓力的百分之一。
確切的成分仍在調查中。此數據與三個可能的主要成分一致：
- 甲烷
- 氮
- 一氧化碳
理論上，由於重力較弱，這些揮發性物質會在如此小的、寒冷的物體中逃逸到太空中。在這些極端條件下維持大氣層－溫度低於攝氏-220度；代表了以前認為不可能的現象。
對了解外太陽系的意義
這次探測擴展了人們對海王星以外世界多樣性的認識。海王星外天體是位於太陽系外緣的冰凍天體，其特徵是環境惡劣，天體動力學鮮有探索。
2002XV93 中大氣的存在表明，小天體中的大氣滯留機制可能比先前的模型所顯示的更為穩健。這項發現為海王星外區域其他類似天體的新觀測開闢了新的視野。