За шесть миллиардов километров от Солнца, в кромешной тьме пояса Койпера (гигантский «мусорный пояс» из ледяных обломков за орбитой Нептуна), находится ледяная глыба диаметром 500 километров. Тем не менее у неё есть атмосфера. Да, она в 10 миллионов раз разреженнее, чем земная, но она есть. Только что японские астрономы сделали сенсационное научное открытие.
Объект с поэтичным названием (612533) 2002 XV93, так называемый плутино (plutino): небесное тело, чья орбита синхронизирована с Нептуном. До этого открытия единственным транснептуновым объектом (TNO — тела за орбитой Нептуна) с подтверждённой атмосферой был Плутон. Теперь компания стала чуть больше, и это ломает несколько теорий сразу.
Телескопы в трёх точках Японии зафиксировали, как какой-то объект прошёл перед далёкой звездой. Если бы у тела не было атмосферы, звезда мигнула бы резко, пропала и появилась. Но свет гас и возвращался плавно, примерно за 1,5 секунды. Наблюдения вели с трёх площадок: крыши Киотского университета, профессионального 1,05-метрового телескопа Кисо и 25-сантиметрового инструмента астронома-любителя из Фукусимы. Да, энтузиаст тоже стал полноправным соавтором открытия.
Метод называется звёздной оккультацией (occultation — покрытие звезды планетой или другим телом). Измеренное давление атмосферы у поверхности составило 100–200 нанобар, это примерно одна десятимиллионная от давления земного воздуха на уровне моря. Дышать там невозможно даже теоретически, температура около минус 230°C. Но сам факт существования этой оболочки — полностью меняет все, что до этого было известно астрономам.
Тело размером около 500 километров слишком мало, чтобы его гравитация могла удерживать атмосферу. Газы должны улетучиваться в космос. Значит, что-то их постоянно восполняет или они появились совсем недавно. Учёные рассматривают два сценария: либо криовулканизм (ледяные вулканы, выбрасывающие метан, азот или угарный газ из недр), либо относительно недавний удар другого тела пояса Койпера, который «выстрелил» газами из-под поверхности. Если это удар — атмосфера продержится несколько сотен лет и рассеется. Если криовулканизм — может существовать значительно дольше.
Проверить это поможет телескоп Джеймса Уэбба (JWST): он способен обнаружить эмиссию метана или угарного газа и установить состав атмосферы. Следующие оккультации, если удастся их зафиксировать, покажут — падает ли давление со временем. Если да, то атмосфера появилась по второму импактному (ударному) сценарию.
О возможности появления жизни на этом космическом теле не может быть и речи. Там невозможно представить привычную биологию, потому что температура близка к абсолютному нулю, жидкой воды нет, а атмосфера настолько разрежена, что ее почти не существует. Но объект интересен по-другому: если даже небольшая ледяная глыба диаметром всего 500 километров на краю Солнечной системы способна выбрасывать органические молекулы (метан, азот, угарный газ), значит, химические условия, близкие к предпосылкам жизни, могут встречаться в дальнем поясе Койпера и вокруг других ледяных тел гораздо чаще, чем считалось раньше.
Уникальность открытия не в самом факте атмосферы, а в том, что оно ломает базовое допущение: стандартные сценарии удержания летучих веществ предсказывали, что тело такого размера не может иметь атмосферы. Это означает, что в поясе Койпера могут скрываться сотни аналогичных активных объектов, которые мы просто ни разу не наблюдали. Метод оккультации теперь становится систематическим инструментом поиска — не планет, а невидимой активности на телах, которые мы считали мёртвыми булыжниками.
