Астрономы впервые обнаружили атмосферу у маленького транснептунового объекта

Астрономы впервые подтвердили существование тонкой атмосферы у транснептунового объекта, не считая самого Плутона. Ранее считалось, что среди подобных тел только карликовая планета способна удерживать заметную газовую оболочку.

Транснептуновые объекты (ТНО) – это небольшие ледяные тела, вращающиеся вокруг Солнца за орбитой Нептуна. В статье в Nature Astronomy, исследователи под руководством Ко Ариматсу из Национальной астрономической обсерватории Японии описывают (612533) 2002 XV93 – ТНО с очень разреженной атмосферой.

Ариматсу пояснил, что транснептуновые объекты настолько холодные и удалённые, что учёные долгое время считали их в значительной мере неизменными и неактивными, из-за чего Плутон выделялся на их фоне.

Наш результат показывает, что даже гораздо меньший объект, всего около 500 километров в поперечнике, может иметь атмосферу, по крайней мере временно. Подобные открытия демонстрируют, что внешняя Солнечная система может быть более динамичной, чем мы ожидали.

Объект 2002 XV93 относится к классу плутино и вращается на расстоянии около 38 астрономических единиц от Земли – примерно 5,6 миллиарда километров. Это ставит его на дистанцию, сопоставимую с орбитой Плутона.

Команда не получала прямых снимков атмосферы 2002 XV93. Открытие стало результатом наземных наблюдательных кампаний с участием как профессиональных, так и астрономов-любителей на четырёх обсерваториях в Японии. Учёные зафиксировали звёздное покрытие – явление, при котором объект Солнечной системы проходит перед фоновой звездой.

Если у объекта нет атмосферы, свет звезды должен исчезнуть и появиться резко. Если атмосфера есть, свет звезды может преломляться за счёт рефракции и меняется более плавно.

Когда команда заметила признаки именно второго сценария, исследователи приступили к анализу полученных кривых блеска. Они проверили три упрощённые модели атмосферного состава, сопоставив их с результатами предыдущих исследований. В итоге учёные пришли к выводу, что атмосферная рефракция лучше всего объясняет наблюдаемые данные.

Результаты бросают вызов устоявшимся представлениям о транснептуновых объектах (ТНО). Считалось, что они слишком малы, чтобы "удерживать наблюдаемую атмосферу" в течение продолжительного времени. Согласно научной статье, "несмотря на целенаправленные поиски с помощью звёздных покрытий", ни один крупный ТНО, кроме Плутона, не демонстрировал измеримой атмосферы.

Планетологи заинтересованы в обнаружении таких атмосфер, ведь они "контролируют, как переносится тепло, как поверхностные льды испаряются или замерзают, как вещество улетучивается в космос и как поверхность эволюционирует со временем", отметил Ариматсу. Даже если атмосфера ТНО далека от земной, понимание её наличия позволяет учёным лучше разобраться в том, как летучие вещества вроде метана, азота или угарного газа перемещаются внутри и за пределы космического тела.

Пока остаётся неясным, носит атмосфера объекта временный или постоянный характер. Это может стать предметом дальнейших исследований происхождения газовой оболочки. Возможно, она возникла в результате криовулканической активности внутри ТНО. Другой вариант – столкновение с небольшим ледяным телом.

Если атмосфера была создана ударом, она может рассеяться в течение нескольких ближайших лет. Если же она сохраняется или меняется сезонно, это будет свидетельствовать в пользу постоянного внутреннего источника газа.

Ариматсу добавил, что поразительно, как небольшие изменения в свете звёзд способны раскрыть столь значимые особенности крошечных далёких миров. В дальнейшем команда планирует проводить аналогичные многоточечные кампании по наблюдению покрытий, чтобы выяснить, есть ли у Плутона ещё больше "родственников".