Stačilo pouhých 1,5 sekundy pozorování, aby byly zpochybněny desítky let staré teorie o fungování nejvzdálenějších těles sluneční soustavy.
Tým z Japonské národní astronomické observatoře potvrdil přítomnost atmosféry kolem 2002 XV93, ledového objektu obíhajícího v Kuiperově pásu, rozsáhlé oblasti zmrzlých těles, která se rozprostírá za Neptunem.
Těleso je příliš malé na to, aby se v něm nacházel plyn, a přesto se v něm nachází.
Tento ledový svět o průměru pouhých 500 kilometrů nemá v zásadě dostatečnou hmotnost na to, aby mohl mít jakýkoli plynný obal. Dříve přijímané modely tvrdily, že v nejchladnějších a nejvzdálenějších oblastech sluneční soustavy si mohou atmosféru udržet pouze velké planety a měsíce. Pluto bylo jedinou známou výjimkou mezi tisíci objekty v Kuiperově pásu. Existence plynů v okolí 2002 XV93 nás nutí tento konsensus revidovat.
Zákryt hvězdy odhalil klíčový prvek.
K objevu došlo 10. ledna 2024, kdy 2002 XV93 přešla před jasnou hvězdou při pohledu z Japonska. Tento jev, nazývaný zákryt hvězdy, nastává, když se nebeské těleso dostane mezi pozorovatele a vzdálenou hvězdu a dočasně zakryje její světlo.
Astronomové byli rozmístěni na třech různých místech v zemi: na dvou profesionálních observatořích a na teleskopu provozovaném amatérským astronomem v prefektuře Fukušima. To, co zaznamenali, bylo objevné: světlo hvězdy nezhaslo náhle, protože bylo skryto za objektem, ale postupně sláblo po dobu asi 1,5 sekundy. Tento vzorec postupného slábnutí je nezaměnitelným znakem světla, které prochází atmosférickou vrstvou, než zcela zmizí.
Extrémně slabé, ale detekovatelné
Odborníci upozorňují, že se jedná o téměř nepostřehnutelnou atmosféru: její hustota je pětkrát až desetmilionkrát nižší než hustota zemské atmosféry a je podstatně řidší dokonce i než atmosféra Pluta. Přesto byla dostatečně konzistentní, aby ji bylo možné detekovat jako velmi slabou světelnou vrstvu. Přesto byla dostatečně konzistentní na to, aby zanechala stopu v zákrytových datech.
Existují dvě hypotézy o jejím původu
Vědci zvažují dva scénáře vysvětlující přítomnost těchto plynů. Podle první hypotézy by se v nitru objektu mohla skrývat vulkanická činnost schopná průběžně uvolňovat zmrzlé látky, jako je metan nebo dusík. Pokud by se to potvrdilo, mohla by taková atmosféra představovat stabilní a dlouhodobý jev.
Druhou možností je, že nedávná srážka s jiným tělesem v Kuiperově pásu by tyto plyny náhle vytrhla. V takovém případě by plynná obálka byla krátkodobá a mohla by se rozptýlit během několika staletí.
Hranice, která se ukázala být živá
Japonský tým plánuje objekt v příštích několika letech sledovat, aby zjistil, zda se atmosféra mění. Doufají také, že díky vesmírnému dalekohledu Jamese Webba budou moci určit přesné složení tenké vrstvy plynu.
Tento objev posiluje myšlenku, která ve vědecké komunitě nabývá na síle: Kuiperův pás zdaleka není ledovou, inertní pustinou. Je to oblast, kde přetrvávají aktivní geologické procesy a kde jsou přítomny některé složky, které by jinak mohly být spojovány se vznikem života. Otázkou zůstává, zda je 2002 XV93 ojedinělou anomálií, nebo zda se na okraji sluneční soustavy skrývají podobná překvapení i u dalších malých ledových světů.