Ученые нашли «невозможную» атмосферу у крошечного мира за орбитой Нептуна

Астрономы обнаружили за орбитой Нептуна крошечный мир, который бросает вызов существующим пониманиям небесных тел. Его диаметр составляет всего 500 километров, он слишком мал, чтобы его гравитация могла удерживать атмосферу, но все же атмосфера у него есть, сообщает Science Alert.

Крошечный мир получил обозначение (612533) 2002 XV93. Его атмосфера тонкая и разреженная, но у него ее быть и не должно. Хотя открытие может показаться незначительным, но обнаружение этого мира может изменить существующие представления об удержании атмосферы.

2002 XV93, как его сокращенно называют, — это объект типа плутино. Это небольшое тело, вращающееся по орбите, похожей на орбиту Плутона, на расстоянии примерно в 40 раз превышающем расстояние Земли от Солнца, в резонансе с орбитой Нептуна.

Считается, что эти миры – своего рода летопись ранней Солнечной системы, которая содержит информацию о ее составе и движении объектов. Например, резонанс с Нептуном означает, что он двигался наружу, собирая объекты вокруг себя.

Пояс Койпера, который находится за орбитой Нептуна, заполнен ледяными объектами, которые чрезвычайно трудно найти и изучить. Они находятся слишком далеко от Солнца, чтобы отражать много света, который ученые могут уловить.

Часто ученым приходится полагаться на косвенные методы обнаружения. Группа астрономов во главе с Ко Аримацу из Национальной астрономической обсерватории Японии обнаружили 2002 XV93 случайно. Они увидели, как он проходит перед далекой звездой. Исследователи зафиксировали затмение из трех разных мест в Японии, записывая с мельчайшими подробностями, как свет звезды временно гас.

Все событие длилось всего 15-20 секунд, в зависимости от места наблюдения, и примерно за 1,5 секунды до и после полного затмения кривая блеска демонстрировала постепенное затемнение и, соответственно, увеличение яркости. И такое постепенное затухание можно объяснить только тем, что свет звезды проходил сквозь атмосферу, преломляясь по мере прохождения.

На основе этого затемнения и увеличения яркости исследователи построили модели преломления, чтобы понять, какая атмосфера могла породить этот сигнал. Используя атмосферу Плутона в качестве основы, они предположили определенную температурную структуру и состав, в основном состоящий из метана, азота или монооксида углерода. После этого ученые смоделировали плотность атмосферы на разных высотах.

В результате они выяснили, что толщина атмосферы составляет всего 100-200 нанобар, то есть, она примерно в 5-10 миллионов раз тоньше, чем плотность атмосферы Земли на уровне моря. Такая атмосфера должна исчезнуть в течение нескольких тысяч лет. То, что она существует сейчас, может свидетельствовать о ее постоянном пополнении.

Ученые считают, что с 2002 XV93 столкнулась комета, которая высвободила газ, образовавший атмосферу. И вскоре она исчезнет. Но есть и еще одно объяснение. На 2002 XV93, как на Плутоне, могут существовать активные криовулканы, которые выбрасывают ледяную жижу и летучие вещества изнутри плутино, пополняя постоянно протекающую атмосферу.

Ранее ученые из Массачусетского технологического института (MIT) рассказали о том, как ведут себя углеводородные моря спутника Сатурна Титана. По их словам, волны здесь могут достигать трех метров в высоту, или даже более.