Naukowcy znaleźli dowód na to, że nawet najmniejsze, ekstremalnie zimne ciała mogą zaskakiwać swoją aktywnością. Wyniki badań, opublikowane w „Nature Astronomy”, całkowicie zmieniają nasze wyobrażenie o najdalszych rubieżach Układu Słonecznego.

Odkrycia dokonano dzięki rzadkiemu zjawisku — okultacji gwiezdnej. 10 stycznia 2024 r. obiekt (612533) 2002 XV93 przeszedł dokładnie przed jasną gwiazdą. Trzy teleskopy w Japonii, w tym jeden amatorski w prefekturze Fukushima, zarejestrowały nietypowe zachowanie światła. Zamiast nagłego zaniku pojawiło się delikatne, trwające około 1,5 s rozmazanie oraz stopniowe ściemnienie.

Analiza wykazała, że światło gwiazdy zostało załamane w bardzo cienkiej warstwie gazu otaczającej ten obiekt. Ciśnienie tej atmosfery jest ekstremalnie niskie — zaledwie 100-200 nanobarów, czyli miliony razy mniejsze niż na Ziemi. Dla porównania, na Plutonie wynosi ono około 10 mikrobarów. Naukowcy przypuszczają, że gaz może składać się głównie z metanu, azotu albo tlenku węgla.

Istnieją dwa główne wyjaśnienia pochodzenia tej atmosferycznej mgiełki. Pierwsze zakłada kriowulkanizm — powolne uwalnianie gazów z głębszych warstw obiektu dzięki pozostałościom wewnętrznego ciepła. Drugie wskazuje na pojedyncze zderzenie z innym ciałem, które „wyrzuciło” zamrożone substancje na powierzchnię. W tym przypadku atmosfera mogłaby się rozproszyć w ciągu kilkuset lat.

Układ Słoneczny nadal jest niezbadany

To znalezisko burzy dotychczasowe wyobrażenia o lodowych obiektach na obrzeżach Układu Słonecznego. Jeszcze niedawno uważano, że tylko większe ciała, takie jak Pluton, są w stanie utrzymać choćby śladową atmosferę. Obiekt 2002 XV93 o promieniu zaledwie 250 km pokazuje, że granica ta jest znacznie niższa, niż sądzono.

Sugeruje też, że Pas Kuipera nie jest martwym zbiorowiskiem skał i lodu, lecz miejscem, w którym mogą zachodzić procesy geologiczne, nawet jeśli w bardzo wolnym tempie. Oznacza to, że wiele innych małych obiektów w tym regionie może okresowo mieć własne, ulotne otoczki gazowe. To z kolei wpływa na nasze rozumienie ewolucji planet karłowatych i materii, z której powstał Układ Słoneczny — w tym związków, które mogły odegrać rolę w powstaniu życia.

Część naukowców wątpi w odkrycie

Nie wszyscy badacze podzielają jednak entuzjazm wobec (612533) 2002 XV93 i domniemanej atmosfery. Wśród nich jest m.in. hiszpański astronom Jose-Luis Ortiz, cytowany przez agencję AFP.

— Nadal mam pewne wątpliwości, czy mamy tu do czynienia z prawdziwą atmosferą. Potrzebujemy więcej danych — stwierdza cytowany naukowiec, który dodaje jednocześnie, że najlepiej byłoby skierować na ten obiekt Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba.

Rola amatorskich obserwacji

Badacze planują kolejne obserwacje, które pozwolą sprawdzić, czy ciśnienie atmosfery maleje, czy pozostaje stabilne. Duże nadzieje wiąże się też z Teleskopem Kosmicznym Jamesa Webba — jego spektroskopia może w przyszłości ujawnić dokładny skład gazów.

Odkrycie to pokazuje jednak, jak wiele można osiągnąć nawet bez drogich misji kosmicznych i teleskopów wielkości budynków. Czasem wystarczy spojrzeć we właściwym momencie w niebo — nawet amatorskim sprzętem — aby zmienić obraz dalekiego kosmosu.

Pas Kuipera powoli przestaje być jedynie odległym, nieruchomym rezerwuarem. Dzięki takim obserwacjom zaczynamy dostrzegać, że nawet na jego zimnych rubieżach dzieje się więcej, niż kiedykolwiek przypuszczaliśmy. Kolejne lata przyniosą zapewne nowe, ekscytujące zaskoczenia z tego odległego zakątka naszego Układu Słonecznego.