Wetenschappers ontdekken dunne atmosfeer rond klein hemellichaam ver voorbij Pluto

Een team van Japanse astronomen heeft een opvallende ontdekking gedaan in de Kuipergordel, een verre regio voorbij Neptunus waar zich talloze ijsachtige hemellichamen bevinden. Volgens een recent gepubliceerd onderzoek in Nature Astronomy hebben de wetenschappers een extreem dunne atmosfeer waargenomen rond het object 2002 XV93, een kleine planeet met een diameter van ongeveer 500 kilometer – slechts een vijfde van die van dwergplaneet Pluto.

Deze vondst is pas de tweede keer dat astronomen een atmosfeer detecteren rond een trans-Neptunisch object (TNO), na Pluto. De ontdekking suggereert dat zelfs kleine hemellichamen in de Kuipergordel onverwachte eigenschappen kunnen hebben, wat nieuwe inzichten kan opleveren over de vorming en evolutie van objecten aan de rand van ons zonnestelsel.

Een zeldzame waarneming met grote implicaties

Het team, onder leiding van Ko Arimatsu, associate professor aan het National Astronomical Observatory of Japan, observeerde 2002 XV93 tijdens een zeldzame sterbedekking in januari 2024. Tijdens zo’n gebeurtenis schuift een hemellichaam voor een heldere achtergrondster, waardoor astronomen details over de grootte, samenstelling en eventuele atmosfeer kunnen afleiden.

In plaats van een plotselinge onderbreking van het sterlicht, zoals verwacht bij een object zonder atmosfeer, zagen de onderzoekers een geleidelijke afname van de helderheid. Dit wijst op de aanwezigheid van een dunne gaslaag die het licht buigt.

"De waarnemingsgegevens toonden een geleidelijke verandering in de helderheid van de ster nabij de rand van de schaduw, die ongeveer 1,5 seconde duurde," aldus Arimatsu tegenover CNN. "Dit soort geleidelijke verandering kan alleen worden verklaard door de aanwezigheid van een extreem dunne atmosfeer rond het object."

Hoe blijft zo’n dunne atmosfeer bestaan?

De atmosfeer van 2002 XV93 is naar schatting vijf tot tien miljoen keer dunner dan die van de aarde. De onderzoekers vermoeden twee mogelijke oorzaken voor het ontstaan ervan:

• Cryovulkanisme: Het vrijkomen van gassen zoals water, ammoniak of methaan door ijsvulkanen op het oppervlak van het hemellichaam. Een dergelijke atmosfeer zou mogelijk duizenden jaren kunnen standhouden.
• Inslag van een klein ijsachtig object: Een recente botsing zou tijdelijk gassen kunnen vrijmaken, maar deze zouden binnen enkele honderden jaren weer verdwijnen.

De onderzoekers sluiten niet uit dat beide mechanismen een rol spelen. Verdere waarnemingen zijn nodig om de samenstelling en duurzaamheid van de atmosfeer beter te begrijpen.

Toekomstig onderzoek met de James Webb-telescoop

De wetenschappers kijken nu uit naar nieuwe observatiemogelijkheden met de James Webb Space Telescope van NASA. Deze geavanceerde telescoop zou niet alleen de aanwezigheid van andere gassen, zoals methaan of koolmonoxide, kunnen bevestigen, maar ook meer inzicht geven in de oorsprong en eigenschappen van 2002 XV93.

De ontdekking van een atmosfeer rond zo’n klein hemellichaam opent nieuwe vragen over de Kuipergordel en de mogelijkheid van nog onontdekte objecten. Ko Arimatsu benadrukt dat dit slechts het begin is: "Dit soort waarnemingen kan ons helpen om beter te begrijpen hoe kleine objecten in de Kuipergordel evolueren en welke rol ze spelen in het grotere zonnestelsel."