Astronomowie odkryli cienką atmosferę wokół odległego lodowego obiektu w Pasie Kuipera. Odkrycie to zaprzecza współczesnym ideom naukowym. Obiekt oznaczony (612533) 2002 XV93 jest za mały i za zimny, aby w naturalny sposób utrzymać powłokę gazową. Odkrycie, opublikowane 4 maja w czasopiśmie Nature Astronomy, podważa długo utrzymywane przekonanie, że tylko duże ciała takie jak Pluton są w stanie utrzymać atmosferę na obrzeżach Układu Słonecznego.
Pomimo siły wstępnych danych społeczność naukowa zaleca ostrożność. Eksperci wzywają do natychmiastowych dalszych obserwacji, zwłaszcza za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), aby potwierdzić istnienie tej anomalnej atmosfery. Jeśli zostanie to potwierdzone, będzie to miało głęboki wpływ na nasze zrozumienie powstawania i ewolucji planet.
Niemożliwa atmosfera
Wykrycie było możliwe dzięki rzadkiemu wydarzeniu astronomicznemu, które miało miejsce w styczniu 2024 roku, kiedy obiekt (612533) 2002 XV93 przeszedł bezpośrednio przed odległą gwiazdą. Zespół astronomów zawodowych i amatorów z trzech miejsc obserwacyjnych w Japonii monitorował zdarzenie, rejestrując subtelne zmiany w świetle gwiazdy.
Według pierwszego autora badania, profesora nadzwyczajnego Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii, Ko Arimatsu, dane wykazały gradientową zmianę jasności gwiazdy, która trwała około 1,5 sekundy, podczas gdy obiekt blokował światło. To stopniowe ciemnienie, a nie nagły zanik światła, wskazuje, że światło gwiazdy zostało załamane przez otoczkę gazową wokół obiektu.
Wyniki te są istotne z kilku powodów:
* Ograniczenia wielkości: Obiekt ma średnicę około 500 kilometrów (311 mil), czyli ponad cztery razy mniejszą od Plutona.
* Dopuszczalne temperatury: Będąc w lodowatych głębinach zewnętrznego Układu Słonecznego, nie miałby on wystarczającej ilości energii cieplnej, aby zatrzymać gazy.
* Rarity: Do tej pory Pluton był uważany za jedyne znane ciało poza orbitą Neptuna, zdolne do utrzymania atmosfery.
Jak mógł powstać?
Wykryta atmosfera jest ekstremalnie cienka – około 5 do 10 milionów razy cieńsza od ziemskiej – i nie jest trwała. Obliczenia pokazują, że jeśli nie zostanie uzupełniony, rozproszy się w ciągu 1000 lat. Rodzi się ważne pytanie: skąd bierze się gaz?
Poprzednie obserwacje z JWST nie wykazały obecności zamrożonych gazów na powierzchni, które mogłyby sublimować (bezpośrednio przejść ze stanu stałego w gazowy), tworząc atmosferę. Badacze zaproponowali dwie główne hipotezy wyjaśniające to zjawisko:
- Kriowulkanizm: Procesy wewnętrzne, takie jak wulkany lodowe, mogą uwalniać uwięzione gazy z wnętrza obiektu. Wskazywałoby to, że nieznany proces geologiczny aktywnie wypycha materię na powierzchnię.
- Niedawne uderzenie: uderzenie innego ciała lodowego, takiego jak kometa, mogło niedawno wyparować materiał powierzchniowy, tworząc tymczasową otoczkę atmosferyczną.
Weryfikacja jest kluczowa
Alan Stern, główny badacz misji NASA New Horizons i czołowy ekspert w dziedzinie nauki o Pasie Kuipera, podkreślił potrzebę niezależnego potwierdzenia.
„To oszałamiające osiągnięcie, ale pilnie wymaga niezależnej weryfikacji” – stwierdził Stern. „Jeśli to się potwierdzi, konsekwencje będą poważne”.
Przyszłe obserwacje będą miały kluczowe znaczenie dla rozróżnienia tych teorii. Jeśli atmosfera zniknie w ciągu najbliższych kilku lat, potwierdza to hipotezę uderzenia, wskazując na zdarzenie przejściowe. Z drugiej strony, jeśli atmosfera utrzymuje się lub zmienia sezonowo, wskazuje to na ciągłe wewnętrzne źródło gazu, wskazując na aktywną aktywność geologiczną na ciele, które wcześniej uważano za geologicznie martwe.
Wniosek
Odkrycie atmosfery obiektu (612533) 2002 XV93 przypomina nam, że Układ Słoneczny wciąż kryje w sobie niespodzianki. Niezależnie od tego, czy jest to niedawna kosmiczna kolizja, czy ukryta aktywność wewnętrzna, anomalia ta zmusi naukowców do ponownego rozważenia warunków niezbędnych do utrzymania atmosfery. Nadchodzące dane z Teleskopu Jamesa Webba prawdopodobnie dostarczą ostatecznej odpowiedzi, która może zmienić podręczniki na temat planet karłowatych i lodowych światów.
