Pesquisadores yang dipautkan kepada Observatório Astronômico Nacional bagi Japão merekodkan penemuan yang belum pernah berlaku sebelum ini melibatkan pinggir sistem planet kita. Para saintis telah mengenal pasti bukti jelas tentang suasana renggang di sekeliling badan angkasa yang dikatalogkan secara rasmi sebagai (612533) 2002 XV93. Objek berbatu dan berais itu berdiameter kira-kira 500 kilometer. Ele mengorbit Sol pada jarak lebih daripada 5.5 bilion kilometer. Wilayah terpencil Esta terletak di Cinturão Kuiper, kawasan yang lebih jauh daripada orbit Plutão.
Penangkapan data berlaku melalui fenomena astronomi khusus yang direkodkan pada Januari 2024. Equipes daripada profesional dan ahli astronomi amatur bekerjasama untuk memantau acara itu daripada pangkalan tanah yang dipasang di bandar Kioto, Nagano dan Fukushima. Pemerhatian Durante, kecerahan bintang latar belakang berkurangan secara beransur-ansur, bukannya hilang secara tiba-tiba. Corak peralihan cahaya Esse menyediakan tandatangan fizikal yang diperlukan untuk membuktikan kehadiran lapisan gas mengelilingi dunia yang kecil dan jauh.
Dinâmica okultasi bintang dan pembiasan cahaya
Teknik yang digunakan oleh pasukan Jepun terdiri daripada merakam detik tepat di mana sebuah benda angkasa melintas di hadapan bintang yang jauh berhubung dengan sudut pandangan Terra. Kaedah Este berfungsi seperti gerhana mikro ruang. Jika objek yang dianalisis tidak mempunyai atmosfera, cahaya dari bintang di latar belakang akan hilang serta-merta apabila disekat oleh batu dan akan muncul semula dengan cepat. Instrumen optik, bagaimanapun, menangkap gelagat berbeza semasa laluan (612533) 2002 XV93.
Rekod fotometrik menunjukkan peralihan lancar dalam kecerahan yang berlangsung kira-kira 1.5 saat. Perubahan beransur-ansur Essa menunjukkan bahawa cahaya bintang telah dibiaskan semasa ia melalui lapisan gas sebelum disekat sepenuhnya oleh jasad pepejal. Lenturan cahaya berfungsi seperti kanta semula jadi. Tempoh penurunan kecerahan membolehkan para penyelidik mengira ketumpatan dan tahap sampul gas di sekeliling objek trans-Neptunus.
Saintis Ko Arimatsu, ketua kajian, menyerlahkan peranan asas rangkaian kerjasama yang ditubuhkan antara balai cerap besar dan rakyat yang dilengkapi dengan teleskop yang lebih kecil. Penyatuan beberapa titik pemerhatian yang tersebar di seluruh wilayah Jepun menjamin ketepatan yang diperlukan untuk mengesahkan acara tersebut. Teknik okultasi bintang memungkinkan untuk menangkap butiran struktur badan-badan kecil yang mustahil untuk diperoleh walaupun dengan teleskop angkasa yang paling canggih masa kini.
Composição ciri kimia dan fizikal objek
Analisis data cahaya mendedahkan maklumat tepat tentang keadaan ekstrem yang dihadapi di permukaan badan angkasa. Tekanan atmosfera yang dianggarkan oleh ahli astronomi adalah antara 5 juta dan 10 juta kali lebih rendah daripada tekanan yang direkodkan pada paras laut di Terra. Apesar daripada rarefaction yang melampau, jumlah gas adalah mencukupi untuk mengubah perambatan cahaya bintang. Model termodinamik menunjukkan bahawa gas yang paling berkemungkinan untuk menyusun atmosfera ini termasuk metana, nitrogen atau karbon monoksida.
Saiz objek yang kecil menjadikan penemuan itu lebih relevan kepada komuniti saintifik antarabangsa. (612533) 2002 XV93 berukuran kira-kira 500 kilometer diameter, saiz yang sederhana jika dibandingkan dengan diameter 2,377 kilometer Plutão. Keupayaan jasad sekecil itu untuk mengekalkan lapisan gas bertentangan dengan undang-undang fizik planet yang digunakan setakat ini di kawasan luar sistem suria.
- Jasad angkasa mengorbit lebih daripada 5.5 bilion kilometer dari Sol.
- Pengesanan berlaku daripada teleskop yang terletak di Kioto, Nagano dan Fukushima.
- Masa pembiasan cahaya bintang berlangsung tepat 1.5 saat.
- Tekanan atmosfera yang dikira adalah sehingga 10 juta kali lebih rendah daripada Terra.
- Unsur kimia metana dan nitrogen adalah calon utama dalam komposisi.
Kehadiran unsur meruap ini dalam keadaan gas memerlukan keadaan suhu dan tekanan tertentu. Dalam persekitaran beku Cinturão dan Kuiper, kebanyakan gas harus kekal dalam keadaan pepejal, termendap di permukaan dalam bentuk ais. Pemejalwapan berterusan, atau pelepasan aktif bahan dalaman, adalah mekanisme yang diperlukan untuk menambah suasana renggang, menghalangnya daripada meresap sepenuhnya ke dalam ruang hampa selama beribu tahun.
Desafio kepada model pembentukan planet
Historicamente, saintis percaya bahawa jasad yang kecil dan sejuk itu tidak mempunyai kapasiti graviti untuk mengekalkan suasana yang stabil. Graviti lemah objek 500 kilometer digabungkan dengan suhu yang hampir kepada sifar mutlak memihak kepada kehilangan pantas mana-mana gas ke angkasa lepas. Rekod fotometrik baru secara radikal mengubah pandangan yang mantap ini tentang tingkah laku objek trans-Neptunus.
Pengesahan Até tentang acara ini, Plutão kekal sebagai satu-satunya contoh jasad yang terbukti dengan suasana di kawasan ruang itu. Penyelidikan terperinci telah diterbitkan dalam jurnal saintifik Nature Astronomy, salah satu jurnal yang paling dihormati dalam bidang ini. Kertas kerja itu membuka jalan untuk semakan lengkap katalog astronomi dan menggalakkan kempen pemerhatian baharu yang ditujukan kepada badan kecil lain dalam Cinturão dan Kuiper.
Especialistas dalam dinamik orbit menganggap bahawa fenomena yang dikesan mungkin menunjukkan aktiviti geologi yang lebih besar daripada yang diandaikan sebelum ini di pinggir sistem suria. Kewujudan atmosfera yang aktif menunjukkan bahawa bahagian dalam dunia kecil ini mungkin mempunyai sumber haba yang tinggal dari masa pembentukan sistem suria, yang berlaku sekitar 4.6 bilion tahun yang lalu.
Hipóteses gunung berapi dan kesan angkasa
Ahli astrofizik kini sedang mengusahakan dua proses utama untuk menerangkan asal usul dan penyelenggaraan lapisan gas yang tidak dijangka ini. Hipotesis pertama melibatkan kejadian letusan cryovolcanic. Diferente gunung berapi Bumi yang memuntahkan magma panas, gunung berapi cryovolcano membebaskan campuran air, ammonia dan metana dari bahagian dalam berais planet kerdil itu. Bahan meruap Esse sampai ke permukaan dan menyublim serta-merta, menyemarakkan sampul atmosfera.
Barisan kedua penyiasatan menunjukkan peristiwa luar yang ganas. Kesan baru-baru ini dengan satu lagi badan angkasa yang lebih kecil, seperti komet atau asteroid sesat, mungkin telah memanaskan permukaan (612533) 2002 XV93. Tenaga kinetik yang dihasilkan oleh perlanggaran akan cukup untuk mencairkan dan menguap lapisan ais yang dalam, melepaskan awan bahan meruap yang kekal terperangkap oleh graviti tempatan yang lemah. Hipotesis Ambas sedang menjalani penilaian matematik yang ketat oleh pusat penyelidikan.
Pengesanan itu mengukuhkan kepentingan strategik agensi angkasa dalam misi masa depan yang ditujukan kepada rantau luar. Primitif Objetos memegang petunjuk kimia utuh tentang pembentukan sistem suria. Eles mewakili sisa beku cakera protoplanet awal yang menimbulkan Terra dan planet gergasi lain. Cinturão dan Kuiper tidak lagi dilihat sebagai persekitaran lengai dan dilihat sebagai ruang dinamik proses geofizik yang kompleks.