Astronomi su po prvi put detektovali tanku atmosferu oko izuzetno malog nebeskog tijela u vanjskom dijelu Sunčevog sistema, za koje se do sada smatralo da je previše malo da bi je moglo zadržati.

Ovo neočekivano otkriće, objavljeno u časopisu Nature Astronomy, moglo bi promijeniti dosadašnje razumijevanje nastanka i opstanka atmosfera oko malih tijela te otvoriti novi pogled na objekte u Kuiperovom pojasu, prenosi CNN.

Kuiperov pojas, na samom rubu Sunčevog sistema, sadrži hiljade zaleđenih i kamenitih tijela poznatih kao transneptunski objekti, koji predstavljaju ostatke iz perioda nastanka sistema prije oko 4,5 milijardi godina. Ovi objekti se nazivaju transneptunskim jer se nalaze iza orbite Neptuna, a najveći među njima je patuljasta planeta Pluton.

Zbog niskih temperatura i slabe gravitacije, naučnici su dugo smatrali da manja tijela ne mogu zadržati atmosferu. Pluton je bio poznat kao izuzetak sa svojom vrlo tankom atmosferom. S druge strane, smatralo se da patuljaste planete Erida, Haumea, Makemake i kandidat za patuljastu planetu Kvauar nemaju atmosferu.

Upravo zato je otkriće japanskih astronoma, koje je predvodio dr. Ko Arimacu iz Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana, izazvalo veliko iznenađenje. Posmatrajući transneptunski objekat (612533) 2002 XV93, uočili su prisustvo veoma tankog atmosferskog sloja. Dok Pluton ima prečnik od 2377 kilometara, 2002 XV93 je širok svega oko 500 kilometara.

Trenutak koji je sve otkrio

Arimacu i njegov tim iskoristili su rijetku priliku u januaru 2024. godine, kada je objekat 2002 XV93 prolazio ispred sjajne zvijezde gledano iz Japana.

Takvi događaji, poznati kao zvjezdane okultacije, omogućavaju naučnicima da proučavaju veličinu, oblik i druge osobine udaljenih tijela. Istraživači su postavili posmatračke stanice na tri lokacije u Japanu – u Kjotu, u prefekturi Nagano i u Fukušimi.

Kada je objekat prolazio ispred zvijezde, njena svjetlost nije naglo nestala, što bi bio slučaj da atmosfera ne postoji. Umjesto toga, svjetlost je postepeno slabila, što ukazuje na prisustvo sloja koji lomi svjetlost.

- Podaci sa posmatranja pokazali su postepenu promjenu sjaja zvijezde blizu ivice sjene koja je trajala oko 1,5 sekundu - objasnio je Arimacu.

- Takva postepena promjena prirodno se objašnjava ako je svjetlost zvijezde prelamana kroz veoma tanku atmosferu oko objekta - dodaje.

Istraživači procjenjuju da je atmosfera ovog tijela između 5 i 10 miliona puta rjeđa od Zemljine. Postoje dvije glavne hipoteze o njenom nastanku: mogla je nastati kroz kriovulkansku aktivnost, kada se iz unutrašnjosti oslobađaju gasovi poput metana, azota ili ugljen-monoksida, ili kao posljedica sudara sa drugim objektom iz Kuiperovog pojasa, poput komete.

Ako je atmosfera nastala udarom, mogla bi trajati samo nekoliko stotina godina, dok bi stalna kriovulkanska aktivnost mogla omogućiti njeno dugotrajnije postojanje.

Šta slijedi?

Dalja posmatranja, uključujući nove zvjezdane okultacije i korištenje svemirskog teleskopa Džejms Veb, mogla bi otkriti sastav i porijeklo ove atmosfere.

- Ako buduća posmatranja pokažu kontinuirani pad pritiska, to bi ukazivalo na kratkotrajan udarni događaj kao uzrok - rekao je Arimacu.

Naučnici planiraju nastaviti potragu za sličnim atmosferama na drugim transneptunskim objektima kako bi utvrdili da li je 2002 XV93 rijetkost ili pravilo.

Dr. Skot S. Šepard s Instituta za nauku Karnegi u Vašingtonu, koji nije učestvovao u istraživanju, rekao je:

- Bilo je uzbudljivo čitati o ovom otkriću. Smatralo se da su objekti poput 2002 XV93 premali da bi imali atmosferu, ali ovaj rezultat pokazuje suprotno.

On je dodao da ovo otkriće ukazuje na to da Kuiperov pojas nije mrtav i hladan prostor, već područje sa aktivnim procesima:

- Ovo pokazuje da Kuiperov pojas nije hladno i mrtvo mjesto, nego prostor pun aktivnosti i ključnih elemenata za nastanak života.