探測到 Trans-Neptunian Object (612533) 2002 XV93 具有稀薄大氣層
導言
Astronomers 發現 Kuiper Belt 中一個小型冰體周圍存在稀薄大氣層,這表明小型 Trans-Neptunian objects 的地質活動可能比此前理論預測的更為活躍。
正文
該天體被命名為 (612533) 2002 XV93,屬於 plutino,直徑約 500 kilometers。它繞 Sun 運行於橢圓軌道,每 247 年完成一次公轉。此次探測是透過 2024 年 1 月 10 日的一次 stellar occultation 觀測而實現,當時該天體經過一顆遙遠的恆星前方。National Astronomical Observatory of Japan 的研究人員注意到星光在 1.5 seconds 內逐漸變暗隨後恢復,此現象被歸因於光線通過氣體包層時產生的折射。據估計,該大氣層的表面壓力為 100 至 200 nanobars,比 Earth 的大氣層稀薄 500 萬至 1000 萬倍,且顯著稀薄於 Pluto 的大氣層。 關於化學組成,研究人員認為該大氣層可能以 methane 、nitrogen 或 carbon monoxide 為主,因為這些揮發性物質在 outer solar system 的極低溫度下仍保持氣態。大氣層的維持機制仍是一個懸而未決的問題。目前提出了兩種主要假設:一是存在持續的 cryovolcanism ,即揮發性氣體從內部噴發;二是由於近期受到另一個天體的 kinetic impact 而產生的瞬時狀態。這兩種可能性的區別可透過長期監測來釐清;若大氣層持續存在或具有季節性,則表明有內部供應,而若逐漸下降,則表明是由撞擊產生。 儘管首席研究員 Ko Arimatsu 主張,此發現挑戰了「大氣層僅限於較大型行星天體」的傳統範式,但科學界仍存在分歧。Southwest Research Institute 的 Alan Stern 強調獨立驗證的必要性,而 astronomer Jose-Luis Ortiz 則指出,觀察到的光衍射現象有可能歸因於 circumplanetary ring 。因此,相關利益者達成共識,認為需要透過 James Webb Space Telescope 進行進一步的 spectroscopic analysis ,以確認大氣層的組成與來源。
結論
在 (612533) 2002 XV93 上發現大氣層,表明遙遠太陽系中的小型冰體可能具有動態特性,儘管仍需進一步驗證以排除其他解釋。