Астрономы впервые обнаружили атмосферу у транснептунового объекта за орбитой Плутона. Им стал плутино (612533) 2002 XV93, чья разреженная и, скорее всего, недолговечная газовая оболочка могла возникнуть за счет криовулканизма, газовых выбросов с поверхности или из-за столкновения с кометоподобным телом. Выявить наличие атмосферы у объекта удалось в ходе наблюдений с Земли покрытия им звезды Млечного Пути. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
К настоящему моменту единственным транснептуновым объектом с подтвержденной атмосферой оставался Плутон, чья газовая оболочка, богатая азотом и слоями дымки, характеризуется средним давлением вблизи поверхности на уровне десяти микробар. Исследования других крупных (диаметром более пятисот километров) транснептуновых тел давали либо случаи регистрации шлейфов летучих веществ, выброшенных с поверхности (например, на спутнике Нептуна Тритоне), либо только устанавливали верхние пределы давления атмосферы вблизи поверхности (если она действительно есть у наблюдаемого объекта), на уровне 1–100 нанобар. В частности, недавно обнаруженное «Джеймсом Уэббом» излучение метана на карликовой планете Макемаке может объясняться моделью чрезвычайно разреженной атмосферы, которая, тем не менее, не дает полного согласия с данными наблюдений.
Группа астрономов во главе с Ко Аримацу (Ko Arimatsu) из Национальной астрономической обсерватории Японии сообщила, что впервые обнаружила газовую оболочку у транснептунового объекта, расположенного за орбитой Плутона. Речь идет об объекте (612533) 2002 XV93, для которого предсказали покрытие им звезды Млечного Пути 10 января 2024 года. Это позволило организовать наблюдательную кампанию на четырех пунктах, из которых три получили пригодные для использования данные наблюдений: телескопы Киотского университета, обсерватории Кисо и астрономов-любителей из Фукусимы.
(612533) 2002 XV93 представляет собой обнаруженное в 2002 году плутино (тело в орбитальном резонансе 2:3 с Нептуном), расположенное в Поясе Койпера. Орбита объекта характеризуется большой полуосью 39,6 астрономической единицы и эксцентриситетом 0,13, а сам он обладает расчетным радиусом около 275 километров и очень низким альбедо — около четырех процентов.
Полученные во время покрытия кривые блеска звезды характеризуются не резким, а постепенным увеличением и падением яркости во время начала и конца события. Это нельзя объяснить дифракционными эффектами, модели наличия у (612533) 2002 XV93 колец или пылевого вещества вблизи плутино тоже не подходят. Наиболее полное согласие с данными наблюдений дает модель газовой оболочки с уровнями приповерхностного давления 124, 177 и 159 нанобар для случаев атмосферы из чистого метана, азота или угарного газа, соответственно. Эти значения примерно в 50–100 раз меньше приповерхностного атмосферного давления на Плутоне, но заметно больше, чем оценки для других транснептуновых объектов.
Обнаружение у (612533) 2002 XV93 атмосферы говорит о том, что транснептуновые объекты с размерами в несколько сотен километров действительно могут, хотя бы временно, обладать газовыми оболочками, что ранее в теории казалось маловероятным. Предполагается, что подобная атмосфера может возникнуть за счет криовулканизма или выбросов газов с поверхности плутино, которые активизируются за счет приливного воздействия со стороны невидимого спутника или из-за очень большого содержания антифризов, таких как аммиак или метанол. Альтернативная идея предполагает недавнее низкоскоростное столкновение плутино с кометоподобным объектом, радиусом в сотни метров, в результате чего произошел выброс гиперлетучих веществ. В этом случае также может возникнуть наблюдаемая газовая оболочка, которая просуществует менее века.
А еще покрытия звезд транснептуновыми объектами позволяют как обнаружить новые подобные тела, так и получить информацию о деталях их рельефа, например об огромных кратерах.