Pesquisadores yhdistettynä Japão:n Observatório Astronômico Nacional:ään tallensi ennennäkemättömän löydön planeettajärjestelmämme reunasta. Tutkijat ovat löytäneet selviä todisteita haurasta ilmakehästä taivaankappaleen ympärillä, joka on virallisesti luetteloitu numerolla (612533) 2002 XV93. Kivinen, jäinen esine on halkaisijaltaan noin 500 kilometriä. Ele kiertää Sol:ää yli 5,5 miljardin kilometrin etäisyydellä. Esta:n syrjäinen alue sijaitsee Kuiper:n alueella Cinturão, joka on vielä kauempana kuin Plutão:n kiertorata.
Tiedonkeruu tapahtui tammikuussa 2024 tallennetun tähtitieteellisen ilmiön kautta. Ammattilaisten ja amatööritähtitieteilijöiden Equipes työskenteli yhdessä seuratakseen tapahtumaa Kioto:n, Nagano:n ja Fukushima:n kaupunkeihin asennetuista tukikohdista. Durante-havainnon perusteella taustatähden kirkkaus väheni vähitellen sen sijaan, että se katoaisi äkillisesti. Esse valosiirtymäkuvio tarjoaa fyysisen allekirjoituksen, joka tarvitaan osoittamaan kaasumaisen kerroksen läsnäolon pientä, kaukaista maailmaa ympäröivän.
Dinâmica tähtien peittämisestä ja valon taittumisesta
Japanilaisen tiimin käyttämä tekniikka koostuu tarkan hetken tallentamisesta, jolloin taivaankappale kulkee kaukaisen tähden edestä suhteessa Terra:n näkökulmaan. Este-menetelmä toimii kuin spatiaalinen mikropimennys. Jos analysoitavalla esineellä ei olisi ilmakehää, taustalla olevan tähden valo katoaisi välittömästi kiven tukkeutuessaan ja ilmaantuisi takaisin yhtä nopeasti. Optiset instrumentit havaitsivat kuitenkin erilaista käyttäytymistä (612533) 2002 XV93:n kulun aikana.
Fotometriset tietueet osoittivat tasaisen valonmuutoksen, joka kesti noin 1,5 sekuntia. Essa asteittainen muutos osoittaa, että tähden valo taittui sen kulkiessa kaasukerroksen läpi ennen kuin kiinteä kappale tukkii sen kokonaan. Valon taivutus toimii kuin luonnollinen linssi. Kirkkauden laskun kesto antoi tutkijoille mahdollisuuden laskea trans-Neptunisen kohteen ympärillä olevan kaasuverhon tiheyden ja laajuuden.
Tutkija Ko Arimatsu, tutkimuksen johtaja, korosti suurten observatorioiden ja pienemmillä kaukoputkilla varustettujen kansalaisten välisen yhteistyöverkoston perustavaa laatua olevaa roolia. Japanin alueelle levinnyt useiden havaintopisteiden liitto takasi tarvittavan tarkkuuden tapahtuman validoimiseksi. Tähtien peittotekniikka mahdollistaa pienten kappaleiden rakenteellisten yksityiskohtien vangitsemisen, joita ei olisi mahdollista saada edes nykypäivän edistyneimmillä avaruusteleskoopeilla.
Composição kohteen kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet
Valotietojen analyysi paljasti tarkat tiedot äärimmäisistä olosuhteista taivaankappaleen pinnalla. Tähtitieteilijöiden arvioima ilmanpaine on 5–10 miljoonaa kertaa pienempi kuin merenpinnan paine Terra. Apesar äärimmäisestä harvinaisuudesta, kaasun määrä on riittävä muuttamaan tähtien valon etenemistä. Termodynaamiset mallit osoittavat, että todennäköisimmin tämän ilmakehän muodostavia kaasuja ovat metaani, typpi tai hiilimonoksidi.
Esineen pieni koko tekee löydöstä entistä tärkeämmän kansainväliselle tiedeyhteisölle. (612533) 2002 XV93 on halkaisijaltaan noin 500 kilometriä, mikä on vaatimaton koko verrattuna Plutão:n 2 377 kilometrin halkaisijaan. Tällaisen pienen kappaleen kyky ylläpitää kaasumaista kerrosta uhmaa planeettojen fysiikan lakeja, joita on tähän mennessä sovellettu aurinkokunnan ulkoalueelle.
- Taivaankappale kiertää yli 5,5 miljardin kilometrin päässä Sol:stä.
- Havainto tapahtui kaukoputkilla, jotka sijaitsevat paikoissa Kioto, Nagano ja Fukushima.
- Tähtien valon taittumisaika kesti tasan 1,5 sekuntia.
- Laskettu ilmanpaine on jopa 10 miljoonaa kertaa alhaisempi kuin Terra.
- Kemialliset alkuaineet metaani ja typpi ovat koostumuksen pääehdokkaita.
Näiden haihtuvien alkuaineiden läsnäolo kaasumaisessa tilassa edellyttää erityisiä lämpötila- ja paineolosuhteita. Cinturão:n ja Kuiper:n jäätymisympäristössä suurimman osan kaasuista tulisi pysyä kiinteässä tilassa, kerrostuneet pinnalle jään muodossa. Jatkuva sublimaatio tai sisäisen materiaalin aktiivinen vapautuminen ovat välttämättömiä mekanismeja hauraan ilmakehän täydentämiseksi, estäen sitä kokonaan hajoamasta avaruuden tyhjiöön vuosituhansien aikana.
Desafio planeettojen muodostumismalleihin
Historicamente, tutkijat uskoivat, että tällaisilla pienillä, kylmillä kappaleilla ei ollut gravitaatiokykyä säilyttää vakaa ilmakehä. 500 kilometrin pituisen kohteen heikko painovoima yhdistettynä absoluuttisen nollan lähellä oleviin lämpötiloihin suosi kaasun nopeaa häviämistä avaruuteen. Uusi fotometrinen ennätys muuttaa radikaalisti tätä vakiintunutta näkemystä trans-Neptunin esineiden käyttäytymisestä.
Até vahvistus tälle tapahtumalle, Plutão pysyi ainoana todistetusti esimerkkinä kehosta, jolla on ilmakehä kyseisellä avaruuden alueella. Yksityiskohtainen tutkimus julkaistiin tieteellisessä lehdessä Nature Astronomy, joka on yksi alan arvostetuimmista aikakauslehdistä. Paperi tasoittaa tietä tähtitieteellisten luetteloiden täydelliselle tarkistamiselle ja rohkaisee uusiin havaintokampanjoihin, jotka on suunnattu muihin pienempiin kappaleisiin Cinturão:ssä ja Kuiper:ssä.
Especialistas kiertoradan dynamiikassa arvioi, että havaittu ilmiö voi viitata paljon suurempaan geologiseen aktiivisuuteen kuin aiemmin oletettiin aurinkokunnan laitamilla. Aktiivisen ilmakehän olemassaolo viittaa siihen, että näiden pienten maailmojen sisätiloissa saattaa olla lämmönlähteitä, jotka ovat jääneet aurinkokunnan muodostumisajasta, joka tapahtui noin 4,6 miljardia vuotta sitten.
Hipóteses vulkanismi ja avaruusvaikutukset
Astrofyysikot työskentelevät parhaillaan kahden pääprosessin parissa selittääkseen tämän odottamattoman kaasukerroksen alkuperän ja ylläpidon. Ensimmäinen hypoteesi liittyy kryovulkaanisten purkausten esiintymiseen. Diferente Maan tulivuorista, jotka sylkevät kuumaa magmaa, kryovulkaanit vapauttavat veden, ammoniakin ja metaanin seoksia kääpiöplaneetan jäisestä sisusta. Esse haihtuva materiaali saavuttaa pinnan ja sublimoituu välittömästi ja ruokkii ilmakehän vaippaa.
Toinen tutkimuslinja viittaa väkivaltaiseen ulkoiseen tapahtumaan. Äskettäinen törmäys toiseen pienempään taivaankappaleeseen, kuten hajallaan olevaan komeettaan tai asteroidiin, on saattanut lämmittää (612533) 2002 XV93:n pintaa. Törmäyksen synnyttämä kineettinen energia riittäisi sulattamaan ja höyrystämään syvät jääkerrokset, jolloin vapautuisi haihtuvaa materiaalia sisältävä pilvi, joka jäi heikon paikallisen painovoiman vangiksi. Ambas-hypoteesit ovat tiukan matemaattisen arvioinnin kohteena tutkimuskeskuksissa.
Havaitseminen vahvistaa avaruusjärjestöjen strategista kiinnostusta tulevia ulkomaille suunnattuja tehtäviä kohtaan. Objetos-primitiivit sisältävät ehjiä kemiallisia vihjeitä aurinkokunnan muodostumisesta. Eles edustavat Terra:n ja muiden jättiläisplaneettojen synnyttäneen alkuperäisen protoplanetaarisen levyn jäädytettyjä jäänteitä. Cinturão ja Kuiper ei enää nähdä inerttiä ympäristöä, vaan ne nähdään monimutkaisten geofysikaalisten prosessien dynaamisena tilana.