На окраине Солнечной системы у небольшого небесного тела обнаружили атмосферу

Астрономы зафиксировали наличие газовой оболочки у малогабаритного космического объекта 2002 XV93, который находится далеко за орбитой Нептуна и имеет диаметр всего около 550 километров. Это открытие ставит под сомнение существующие научные представления, согласно которым такие небольшие и удаленные от Солнца тела не способны удерживать собственную атмосферу.

Иллюстративный рисунок создан с помощью искусственного интеллекта

Как сообщает издание Tagesspiegel, объект 2002 XV93 был открыт еще в 2002 году в американской обсерватории Маунт-Паломар. Он принадлежит к группе «плутино» — группе тел, которые движутся вокруг Солнца по орбитам, подобным орбите Плутона. Диаметр этого тела составляет примерно 550 километров, а его состав, как предполагается, преимущественно ледяной.

При таких параметрах объект может быть классифицирован как карликовая планета. Этим термином астрономы называют тела, которые по размерам уступают полноценным планетам, но под воздействием собственной гравитации уже приобрели шарообразную форму. В отличие от них, мелкие астероиды и кометы имеют неправильную форму, так как их сила притяжения слишком мала для гравитационного сжатия в сферу.

На сегодняшний день 2002 XV93 находится на расстоянии около шести миллиардов километров от нас, что в 40 раз превышает дистанцию между Землей и Солнцем. Из-за такой колоссальной удаленности рассмотреть детали его поверхности невозможно даже с помощью самых мощных современных телескопов. Однако ученые используют астрономические явления для косвенного изучения объектов в глубинах космоса.

Одним из таких явлений является покрытие звезд: когда небесное тело во время движения по орбите проходит перед далекой звездой. Эти события длятся всего несколько секунд, но позволяют получить ценные сведения о размерах и форме объекта. Поскольку орбита 2002 XV93 хорошо изучена, ученые могут точно прогнозировать такие моменты.

Подготовившись к наблюдениям, команда исследователей из Национальной астрономической обсерватории Японии при поддержке астрономов-любителей 10 января 2024 года зафиксировала покрытие звезды объектом 2002 XV93. Наблюдения подтвердили размеры тела, а измеренное время прохождения засвидетельствовало его шарообразную форму. Таким образом, статус объекта как карликовой планеты получил новое подкрепление.

Неожиданное открытие

Однако главной неожиданностью стало то, что звезда не исчезла за краем небесного тела мгновенно: ее свет угасал постепенно в течение более чем одной секунды. Как подчеркивают исследователи в своей статье в научном журнале Nature, такой эффект — бесспорное доказательство наличия над поверхностью газовой оболочки, рассеивающей и поглощающей световые лучи.

Поскольку это явление фиксировалось в разных точках поверхности, ученые пришли к выводу, что речь идет не о локальном выбросе газов, а о полноценной атмосфере. По оценкам, ее давление чрезвычайно низкое — примерно в десять миллионов раз меньше земного.

Тем не менее сам факт ее существования имеет фундаментальное значение: прежние теоретические модели исключали возможность удержания даже такой разреженной атмосферы на объектах подобного размера и температурного режима.

Открытие заставило научное сообщество искать новые объяснения происхождения газов на 2002 XV93. На данный момент рассматриваются две основные гипотезы.

Согласно первой, атмосфера могла образоваться в результате недавнего столкновения с другим ледяным объектом. Энергия удара привела к испарению части материала, создав временный газовый слой. В таком случае эта атмосфера должна быть кратковременной по космическим меркам.

Вторая гипотеза связана с криовулканизмом — процессом, в результате которого внутреннее тепло, вызванное радиоактивным распадом, расплавляет лед. Вода или другие вещества выходят на поверхность, испаряются и постепенно поддерживают атмосферу в течение долгого времени.

Чтобы понять, какая из этих версий соответствует действительности, астрономы планируют дальнейшие наблюдения покрытий звезд объектом 2002 XV93.

Комментарии к статье