У карликовой планеты на окраине Солнечной системы обнаружена атмосфера, которой там быть не должно

Художественная концепция исследования: временная последовательность прохождения звезды за ТНО с атмосферой. Credit: NAOJ

Группа профессиональных и астрономов-любителей из Японии обнаружила свидетельства того, что небольшой далекий объект во внешней части Солнечной системы окружен тонкой атмосферой. Это открытие удивительно, поскольку объект слишком мал, чтобы долго удерживать газ, что ставит новые вопросы о том, как и когда сформировалась эта атмосфера. Для лучшего понимания ее состава и происхождения потребуются дальнейшие наблюдения.

Далеко за орбитой Нептуна тысячи ледяных тел, известных как транснептуновые объекты (ТНО), вращаются вокруг Солнца. Плутон — самый известный пример и один из немногих с подтвержденной тонкой атмосферой. Однако для большинства ТНО сочетание чрезвычайно низких температур и слабой гравитации делает маловероятным удержание каких-либо газов. В результате ученые обычно ожидают, что эти далекие объекты будут безвоздушными.

Редкое звездное выравнивание раскрывает подсказки

Астрономы воспользовались редкой возможностью проверить это предположение, используя ТНО под названием (612533) 2002 XV₉₃. Этот объект, обычно сокращенно называемый 2002 XV₉₃, имеет диаметр около 500 км, что намного меньше Плутона, диаметр которого составляет 2377 км.

10 января 2024 года 2002 XV₉₃ прошел прямо перед фоновой звездой, если смотреть из Японии. Такие события, известные как звездные покрытия, позволяют ученым детально изучать далекие объекты. Если у объекта нет атмосферы, свет звезды должен исчезнуть резко, как только он будет заблокирован. Если атмосфера присутствует, звездный свет гаснет более постепенно, проходя через окружающий газ.

Наблюдения указывают на тонкую атмосферу

Исследовательская группа под руководством Ко Аримацу из Астрономической обсерватории Исигакидзима NAOJ наблюдала это событие из нескольких мест по всей Японии. Их измерения показали картину, соответствующую постепенному затемнению, ожидаемому при прохождении света через тонкую атмосферу. Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что 2002 XV₉₃ окружен слоем газа.

Кратковременное и загадочное происхождение

Дальнейший анализ показывает, что эта атмосфера не должна существовать долго. Расчеты показывают, что она рассеется менее чем за 1000 лет, если не будет постоянно пополняться. Это означает, что атмосфера должна была сформироваться или обновиться относительно недавно.

Данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» предоставляют еще одну часть головоломки. Наблюдения не показывают признаков замерзших газов на поверхности, которые могли бы медленно превращаться в пар и поддерживать атмосферу. Это заставляет ученых рассматривать другие объяснения. Одна из возможностей заключается в том, что материал из недр объекта был вынесен на поверхность, высвободив газ. Другая — что удар кометы доставил или высвободил достаточно материала для создания временной атмосферы.

Для определения того, какой сценарий верен, и для лучшего понимания того, как такой маленький далекий объект может кратковременно удерживать атмосферу, потребуются дополнительные наблюдения.

Источники:

Материалы предоставлены Национальными институтами естественных наук.

Ко Аримацу, Фуми Ёсида, Цутому Хаямидзу, Сатоси Такита, Кацумаса Хосои, Такафуми Оцубо, Дзюн-ити Ватанабэ. Обнаружение атмосферы на транснептуновом объекте за Плутоном. Nature Astronomy, 2026; DOI: 10.1038/s41550-026-02846-1