小天體(612533)2002 XV93「掩星」現象模擬圖。圖/法新社
編譯/潘楠慕
天文學界傳統看法認為,擁有大氣的天體以行星、矮行星和部分大型衛星為主,不過,日本研究觀測到,太陽系邊緣一顆冰冷小天體可能存在一層極稀薄的大氣。這項發現若獲得進一步證實,將改寫天文學家對太陽系小型天體的了解。
這顆編號(612533)2002 XV93的天體直徑約500公里,位於海王星軌道外、聚集許多冰冷小天體的古柏帶(Kuiper Belt)。日本國立天文台(NAOJ)研究團隊2024年利用日本3座望遠鏡觀測這顆天體通過一顆背景恆星前方,短暫遮住背景星光的「掩星」現象,發現背景星光並非驟然消失再恢復,而是逐漸變暗、再逐漸變亮,這顯示前方天體周圍可能有一層稀薄大氣。
這份研究主要研究員有松亘指出,這可能是迄今在太陽系中所發現,有環繞整個星球並且由自身引力束縛大氣的最小天體,「這真的令人驚訝」,挑戰大氣只存在大型行星、矮行星和部分大型衛星的傳統看法。
研究推測,這層大氣比地球大氣層稀薄500萬到1000萬倍,最有可能的成分包括甲烷、氮或一氧化碳,可能是冰火山噴發或彗星撞擊後釋放的氣體。這項研究成果發表於《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。此前古柏帶僅冥王星被觀測到大氣。
未參與這份研究的美國國家航空暨太空總署(NASA)「新視野號」冥王星探測任務首席科學家史登(Alan Stern)認為,這是「驚人的進展」,尚需要獨立驗證,「若獲得證實,影響將很深遠」。
有松亘說,這項發現可能改變對整個太陽系小天體的了解;若這層大氣在未來幾年消退,將支持撞擊起源推論;若持續存在或出現季節性變化,則來源更可能是內部冰火山活動。