Nem lehetne légköre ennek az égitestnek, mégis van

A Plutóról a New Horizon űrszonda felvételei óta tudjuk, hogy ritkás, finom légkör veszi körbe, azonban számos nagyobb méretű Neptunuszon túli égitest (TNO), mint az Eris, a Makemake, vagy a Quaoar egyike sem hordoz légkört. Nemrégiben azonban egy ezeknél kisebb méretű TNO esetében légkört figyeltek meg japán csillagászok.

A (612533) 2002 XV93 jelű égitest annyiban hasonló a Plutóhoz, hogy a Neptunusszal 2:3 rezonanciában kering, vagyis amíg a Neptunusz háromszor kerüli meg a Napot, addig ez az égitest (és a Pluto) kétszer. Azonban ez az égitest méretében kb. ötöde csak a Plutónak, vagy az Erisnek, sugara mindössze 235 kilométeres.

Az ilyen Neptunuszon túli, rezonáns pályán keringő égitesteket a szakirodalomban plutino („plutócska”) összefoglaló névvel emlegetik.

A japán szakemberek a Nature Astronomy folyóiratban számoltak be arról, amint az 2002 XV93 elfedett egy távoli csillagot. Az efféle csillagfedéseket arra tudják használni a csillagászok, hogy a megfigyelés során kapott adatokból következtessenek például az égitest alakjára, pontos méretére, esetleges gyűrűire, ha van, a légkörére, és még jó néhány tulajdonságára. A mostani esetben így határozhatták meg a kis égitest méretét és a légköre jelenlétét is.

Ha az égitest mögé belépő csillag fénye hirtelen mintegy kialszik a belépéskor, akkor tudjuk, hogy nincs légköre az adott égitestnek. Ha viszont fokozatosan elhalványul, akkor van, és az elhalványulás mértékéből a légkör sűrűségére is lehet következtetni. Ha egy égitest gyűrűkkel rendelkezik, akkor a csillag fénye a belépés előtt és a kilépés után egy egészen kis időre halványodik el, amíg a gyűrű eltakarja – így a gyűrű távolságát és annak anyagsűrűségét lehet kiszámítani.

A csillagfedéssel azt is pontosítani lehet, hogy egy ilyen távoli és apró égitest pontosan hol tartózkodik a világűrben, azaz a pályáját lehet vele pontosabban kiszámolni. A Neptunuszon túli objektumokról alkotott tudásunk jelentős részét e módszerrel kaptuk.

2024. január 10-én Japánból nézve a 2002 XV93 elfedett egy csillagot. Négy helyszínről tervezték a megfigyelést, de ebből egyiken az időjárás közbeszólt, két helyen a teljes fedést láthatták, a negyediken viszont csak a légkör okozta halványodást. Mindenesetre elegendő adat gyűlt össze így is egyes számításokhoz – az égitest alakját ennyiből nem sikerült pontosan behatárolni, de a légkör jelenlétét és sűrűségi adatait biztosnak látják a kutatók.

A kis égitest légköre rendkívül ritka: a földfelszíni légkörnek mindössze 6-8 milliomod része a légnyomása, a különbség attól függ, miféle gáz alkothatja a légkört. Ez utóbbi fontos kérdés, és egyelőre csak a James Webb-űrteleszkóp korábbi mérései alapján vannak elképzelések róla.

A kis égitest felszíne irgalmatlanul hideg, mintegy 50 fokkal van csak az abszolút nulla felett, ez korlátot szab a légkör összetételének. A Webb-űrteleszkóp az efféle égitestekre jellemző illó anyagokat nem mutatott ki, vagyis nem látszottak olyan fagyott gázok, amelyekből a légkör kialakulhatott volna. A Pluto körüli légkörről tudjuk, hogy a felszíni fagyott gázok szublimációja hozza létre – itt ilyesmiről tehát szó se lehet.

A kutatók szerint ez azt jelentheti, hogy a 2002 XV93 légköre vagy egy üstökös becsapódása nyomán, vagy kriovulkáni (jégvulkáni) tevékenység nyomán alakulhatott ki. A kutatók számításai alapján a most észlelt légkör maximum ezer éven át maradhat az égitest körül. Ahhoz, hogy a légkörről még többet tudjunk meg, további megfigyelésekre lesz még szükség.

Ha például pár év alatt csökkenni látszik a légköri nyomás, akkor becsapódáshoz köthető eredet a valószínűbb. Ha viszont stabilabbnak vagy évszakos jellegűnek tűnik, akkor lehet kriovulkáni tevékenységhez kapcsolni a légkört. Ilyen megfigyeléseket akár a Webb-űrteleszkóp, akár a Vera Rubin Obszervatórium is végezhet majd.