冥王星“近親”天體存在稀薄大氣層

來源：科技日報

科技日報記者 張夢然

《自然·天文學》5日發表的一項挑戰性研究稱，天文學家通過對一顆冥王星“近親”天體的觀測發現，該天體周圍存在一層稀薄的大氣層，其形成可能源于冰火山活動，或由彗星狀天體的撞擊所致。這表明，即使位于太陽系邊緣的相對較小天體，至少在一段時間內也可能擁有大氣層。

繞行于海王星軌道之外的天體，被統稱為海王星外天體，它們是太陽系形成過程中的殘留物。在所有海王星外天體中，只有矮行星冥王星擁有被明確探測到的大氣層。不過，由于距離過遠，在一段時間內，天文學家其實都沒有辦法拿到冥王星大氣層的直接證據。針對這一情況，天文學界一般利用“掩星”可得到間接證據。掩星是指一個看上去較大的天體從另一個看上去較小的天體前面通過而發生遮蔽的現象。其原理是：如果一顆星球沒有大氣層，那么發生掩星時它就會立刻擋住來自遙遠恒星的光。如果這顆星球有大氣層，那么在發生掩星時，被遮擋的恒星光就會慢慢變暗直到消失。

而今，天文學家再次利用該原理，通過觀測恒星掩星現象，即該天體從恒星前方經過，對一個編號為（612533）2002 XV93的類冥王星天體進行了研究。2024年1月，日本國立天文臺團隊利用京都和長野縣的專業天文臺，以及福島一位業余天文學家運營的望遠鏡，在日本3處不同地點觀測了這一現象。在某些觀測中，當該天體從恒星前方經過時，恒星光線在數秒內逐漸變暗，而非突然變暗。這種現象符合天體周圍存在薄層氣體（即大氣層）的預期表現。

在最新的分析中，天文學家通過計算得出，該大氣層的密度約為地球大氣層的500萬至1000萬分之一，并推測其可能由冰火山噴發的氣體維持，或者屬于短暫存在的現象，即由近期彗星狀天體撞擊后釋放的物質所形成。

這一發現挑戰了此前“大氣層僅形成于較大行星周圍”的假設。未來需要進行更多觀測，特別是利用更多掩星觀測或通過空間望遠鏡的測量，以了解大氣隨時間的變化，并更好地理解其形成機制。