Там, где атмосферы быть не должно: объект на окраине Солнечной системы нарушает правила

За орбитой Нептуна, в ледяной тьме, где тысячи малых тел дрейфуют в холоде, близком к абсолютному нулю, существует негласный закон физики: чем меньше объект, тем слабее его гравитация удерживает газовую оболочку. У Плутона, самого известного из транснептуновых объектов, атмосфера есть, хотя и тонкая. У остальных — нет. Так считалось до января 2024 года.

Объект под обозначением (612533) 2002 XV93, сокращенно 2002 XV93, имеет диаметр около 500 километров. Это в четыре с лишком раза меньше Плутона. Его гравитация слишком слаба, а температура слишком низка, чтобы удерживать атмосферу дольше, чем на короткое время.

Но наблюдения показали обратное.

Счастливый случай

10 января 2024 года с территории Японии можно было увидеть редкое явление: 2002 XV93 прошел точно перед яркой звездой. Команда профессиональных и любительских астрономов под руководством Ко Аримацу из обсерватории Исигакидзима воспользовалась этим природным экспериментом.

Когда звезда скрывается за твердой поверхностью транснептунового объекта, она гаснет мгновенно. Если же у объекта есть атмосфера, свет сначала рассеивается в газовой оболочке — звезда меркнет постепенно, а не исчезает резко.

Данные, полученные с нескольких наблюдательных пунктов, показали: свет угасал плавно. У 2002 XV93 есть атмосфера.

Проблема возраста

Расчеты команды Аримацу дали парадоксальный результат: обнаруженная газовая оболочка не может существовать дольше тысячи лет без постоянного пополнения. Она либо создалась недавно, либо ее кто-то регулярно подпитывает. Но из чего?

Наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба не обнаружили на поверхности 2002 XV93 замерзших газов — тех, которые могли бы сублимироваться (превращаться из твердого состояния сразу в газовое, минуя жидкую фазу), питая атмосферу.

Две версии, ни одной уверенности

Первое предположение: некое событие вынесло на поверхность замерзшие или даже жидкие газы из глубоких недр объекта. Внутри 2002 XV93 могло сохраниться тепло или радиоактивные элементы разогрели лед — и газ пошел наружу.

Вторая версия: в 2002 XV93 врезалась комета. Удар высвободил газ, который на время создал вокруг малого тела подобие атмосферы.

Какая из этих гипотез верна, покажет только время и новые наблюдения. Но сам факт остается фактом: объект, который по всем законам физики не должен иметь газовую оболочку, имеет её.

Вопрос, который остается

Сколько еще таких «неправильных» тел скрывается за орбитой Нептуна? Атмосфера 2002 XV93 была обнаружена случайно — потому что звезда в нужный момент оказалась на нужном месте. Сколько других малых миров дрейфуют в темноте с оболочками, которых у них «не может быть», и мы просто не знаем об этом, потому что звезда не прошла за горизонт вовремя?