Na rubu Sunčevog sistema - mali objekat sa atmosferom izazvao iznenađenje astronoma

U hladnim, mračnim prostranstvima na rubu našeg solarnog sistema, tim astronoma je prvi put detektovao tanku atmosferu oko sićušnog nebeskog tela za koje se smatralo da je suviše malo da bi je posedovalo. Ovo otkriće menja naše razumevanje dalekih svetova i sugeriše da Kuperov pojas nije tako neaktivan kao što se mislilo.

Hiljade zaleđenih, stenovitih tela poznatih kao trans-neptunski objekti (TNO) kruže u Kajperovom pojasu, oblasti iza orbite Neptuna. Ovi objekti su ostaci formiranja Sunčevog sistema pre četiri i po milijarde godina. Zbog ekstremno niskih temperatura i slabe gravitacije, astronomi su dugo verovali da, sa izuzetkom patuljaste planete Pluton, ova tela ne mogu da zadrže atmosferu.

Međutim, neočekivano otkriće tima japanskih naučnika, objavljeno u časopisu Nature Astronomy, sada dovodi u pitanje tu pretpostavku.

U centru pažnje je objekat ne tako zvučnog imena (612533) 2002 XV93. Sa prečnikom od svega oko 500 kilometara, on je značajno manji od Plutona (2.377 km) i drugih velikih TNO objekata poput Haumee, Makemake i Eride, za koje se ne čini da imaju atmosferu.

Ipak, posmatranja pokazuju da ovaj mali svet obavija izuzetno tanak gasoviti omotač, čiji je pritisak pet do deset miliona puta manji od Zemljinog.

Do otkrića je došao tim koji je predvodio dr Ko Arimacu, vanredni profesor sa Nacionalne astronomske opservatorije Japana, koristeći jedinstvenu priliku u januaru 2024. godine.

Tada je 2002 XV93, posmatrano sa Zemlje, prošao ispred jedne udaljene zvezde. Ovaj događaj, poznat kao zvezdana okultacija, redak je prozor u proučavanje udaljenih i tamnih objekata.

Kada nebesko telo bez atmosfere prođe ispred zvezde, njena svetlost naglo nestane i isto tako se naglo pojavi. Međutim, podaci posmatranja objekta 2002 XV93 pokazali su nešto drugačije.

„Podaci su pokazali postepenu promenu sjaja zvezde blizu ivice senke, koja je trajala oko 1,5 sekundi", objasnio je dr Arimacu. „Ovakva postepena promena sjaja prirodno se objašnjava ako je svetlost zvezde bila prelomljena kroz veoma tanku atmosferu oko objekta", dodaje profesor.

Iako su neki naučnici, poput španskog astronoma Hose-Luisa Ortiza, izneli mogućnost da bi se sličan efekat mogao postići i prstenom koji se nalazi blizu tela, dr Arimacu smatra da takav scenario nije u skladu sa svim prikupljenim podacima.

Otkriće atmosfere pokrenulo je ključno pitanje: kako je ona nastala i kako opstaje na tako malom telu? Naučnici su izneli dve glavne hipoteze.

Prema prvoj, atmosfera bi mogla biti proizvod kriovulkanizma – procesa u kojem gasovi poput metana, azota ili ugljen-monoksida izbijaju iz unutrašnjosti ledenog tela na površinu. Ako redovna kriovulkanska aktivnost dopunjuje atmosferu, ona bi mogla biti dugotrajna.

Druga mogućnost je da je atmosfera privremena, nastala kao posledica nedavnog sudara sa nekim drugim, manjim objektom iz Kajperovog pojasa, poput komete. Takav udar bi oslobodio zarobljene gasove ispod površine.

„Ako je atmosfera nastala kao posledica udara, ona bi mogla nestati u narednih nekoliko stotina godina", napominje Arimacu. Buduća posmatranja, uključujući i ona uz pomoć moćnog svemirskog teleskopa „Džejms Veb“, mogla bi da pomognu u razrešenju ove dileme analizom sastava atmosfere i praćenjem njene stabilnosti.

Ovo otkriće stiže u vreme kada nove tehnologije otkrivaju da su svetovi na ivici Sunčevog sistema dinamičniji nego što se pretpostavljalo. Nedavne studije drugih patuljastih planeta, poput Eridee i Makemakea, takođe su otkrile dokaze o unutrašnjoj aktivnosti, ukazujući na postojanje toplih jezgara koja bi mogla da podržavaju i tečnu vodu ispod zaleđene kore. Nalaz na objektu 2002 XV93 dodatno potkrepljuje ovu novu sliku.

„Mislilo se da su objekti poput 2002 XV93 premali da bi imali atmosferu, ali ovaj rezultat pokazuje da to nije tačno", izjavio je dr Skot S. Šepard, naučnik sa Instituta za nauku Karnegi, koji nije učestvovao u istraživanju. Otkriće, prema njegovim rečima, ukazuje na nedavnu aktivnost na ovom malom svetu, bilo da je reč o erupciji zaleđenih gasova ili posledicama sudara.

Ovo menja percepciju Kajperovog pojasa iz hladnog, geološki mrtvog prostora u područje koje vrvi od aktivnosti. Umesto da budu samo inertni ostaci prošlosti, ovi daleki svetovi pokazuju se kao mesta na kojima se i danas odvijaju složeni procesi, otvarajući nova pitanja o formiranju i evoluciji tela na samom rubu našeg kosmičkog komšiluka.