Стереотипы о космосе рухнули: даже малые ледяные тела способны удерживать газ

Представьте себе кусок льда размером с небольшую область России, который болтается на самых задворках Солнечной системы. Там, где Солнце светит не ярче крупной звезды, а холод пробирает до самых атомов. Ученые из Киотского университета обнаружили нечто немыслимое: у крошечного объекта 2002 XV93, чей диаметр не дотягивает и до 500 километров, есть собственная атмосфера. Это как если бы у кирпича внезапно появилось дыхание.

Фото: Сакиулова Ольга is licensed under Public domain

Планета в глубоком космосе среди ледяных объектов

Тень звезды и фокусы света

Открытие произошло 10 января 2024 года, когда этот "ледяной карлик", принадлежащий к семейству плутино, прошел прямо перед далекой звездой. Обычно такие события — звездные затмения — длятся мгновения. Если воздуха нет, свет гаснет резко, будто щелкнули выключателем. Однако японские астрономы зафиксировали странную заминку. Свет угасал и возвращался плавно, растягивая удовольствие на полторы секунды. Это значит, что лучи огибали края объекта, преломляясь в газовой оболочке.

"Обнаружение атмосферы у столь малого тела — это настоящий вызов классической физике небесных тел. Обычно гравитации таких объектов не хватает, чтобы удержать даже водяной пар", — объяснил в беседе с Pravda. Ru учёный-физик Дмитрий Лапшин.

Давление там микроскопическое — от 100 до 200 нанобар. Это в миллионы раз жиже земного воздуха. В такой атмосфере не то что летать — даже почувствовать движение молекул невозможно. Для сравнения: на Плутоне воздух в 50-100 раз плотнее, хотя и там дышать нечем. Но сам факт наличия газов у тела размером меньше Московской области переворачивает наши знания об окраинах космоса.

Химический коктейль в пустоте

Что именно витает над поверхностью 2002 XV93? Точного анализа пока нет, но основные подозреваемые уже известны. Это метан, азот и оксид углерода. Только эти ребята достаточно "нервные" (летучие), чтобы превращаться в газ при температурах, близких к абсолютному нулю. В отличие от тяжелых элементов, эти газы постоянно норовят удрать в открытый космос, а значит, что-то их постоянно подпитывает.

"На таких расстояниях от Солнца химия процессов замедляется. Если там действительно есть метан, он ведет себя не как топливо, а как материалы в криогенной камере — крайне стабильно, пока внешнее воздействие не выбьет его с поверхности", — подчеркнул в беседе с Pravda. Ru астрофизик Алексей Руднев.

Исследование Ко Аримацу доказывает: пояс Койпера — это не кладбище мертвых камней, а живая лаборатория. Даже если вы стоите на поверхности и не видите неба, газы искривляют свет звезд, создавая невидимую линзу. Это радикально меняет правила игры для будущих миссий к дальним рубежам системы.

Откуда берется газ на ледяном камне?

Главный вопрос: как этот "карлик" умудряется не растерять остатки своей атмосферы? Ученые выдвигают три версии, одна безумнее другой. Либо в недрах теплится вулканическая активность (ледяные вулканы — это вам не шутки), либо происходит постоянная дегазация из глубоких трещин, либо объект недавно пережил космическое столкновение, которое выбило облако пыли и газа.

"Мы часто недооцениваем активность малых тел. Любое внешнее воздействие, будь то радиация или удар мелкого метеорита, может спровоцировать выброс газов, создавая временную, но вполне реальную оболочку", — отметил в беседе с Pravda. Ru астроном Павел Громов.

Это открытие рушит стереотип о том, что для атмосферы нужен статус планеты. Если даже кусок льда размером с Сахалин может удерживать газы, то наше понимание обитаемых миров и химии глубины космоса требует полной перезагрузки. Вселенная оказалась гораздо "разговорчивее", чем считалось ранее.

Ответы на популярные вопросы о 2002 XV93

Почему объект называют "плутино"?

Это термин для тел пояса Койпера, которые движутся в резонансе с Нептуном. На каждые три круга 2002 XV93 вокруг Солнца Нептун делает ровно два. Плутон — самый известный представитель этой компании.

Можно ли увидеть эту атмосферу в телескоп?

Нет, она слишком разреженная. Обнаружить её удалось только благодаря методу покрытия звезд, когда газовый слой сработал как слабая линза для света далекого светила.

Есть ли там ветер?

При давлении в миллионы раз меньше земного молекул газа слишком мало, чтобы создать ощутимое движение. Плотности не хватит даже на то, чтобы отклонить пушинку.

Зачем ученым изучать такие маленькие и далекие объекты?

Это остатки строительного материала Солнечной системы. Понимание их состава и наличия газов помогает узнать, как формировались планеты, включая Землю, и откуда на них взялись вода и атмосфера.

Читайте также

• Небесный бункер эгоиста: какой запретный секрет Гюстав Эйфель прятал от парижан на самом шпиле
• Летний зной под ударом: в Московский регион прорывается холодный фронт
• Вход в подземный мир или база НЛО? Само присутствие в этой долине вызывает первобытный страх
• Мошенники нашли слабое место пенсионеров: как помочь родным защититься от обмана по телефону