Malý a temný svět za Neptunem se vzepřel fyzice. Astronomy překvapuje chování vzdáleného objektu

Objekt 2002 XV93 je jedním z mnoha v Kuiperově pásu. Tato obrovská a mrazivá zásobárna materiálu se rozprostírá daleko za oběžnou dráhou planety Neptun. Zatímco objevování nových těles v těchto končinách už dnes astronomy příliš neudivuje, tento konkrétní objekt o průměru zhruba 500 kilometrů přinesl něco naprosto nečekaného. 

Při podrobném zkoumání se ukázalo, že jej obklopuje jemný plynný opar. Předmět má tedy tenkou atmosféru, kterou by ale vůbec neměl mít. Tento jev u takto malého světa v podstatě odporuje současným fyzikálním tabulkám. 

Když se hvězda odmítá jen tak ztratit

Vědce k novému zjištění dovedla metoda zvaná okultace, tedy moment, kdy těleso při svém pohybu zakryje vzdálenou hvězdu. Pokud by byl objekt 2002 XV93 pouhou holou skálou a ledem, hvězda by pro pozorovatele prostě okamžitě zhasla a zase se objevila. 

Jenže přístroje zaznamenaly něco jiného: světlo hvězdy sláblo postupně a stejně měkce se zase vracelo k původní intenzitě. Tento změkčený přechod je jasným důkazem atmosféry, která funguje jako filtr rozptylující záření ještě předtím, než samotné těleso hvězdu úplně zastíní.

Výpočty hustoty této plynné obálky jsou fascinující – je sice pět až deset milionkrát řidší než vzduch, který dýcháme na Zemi, ale pro astrofyziky představuje obrovský rébus. 

Dosud se totiž mělo za to, že si atmosféru mohou dovolit jen trpasličí planety typu Pluta nebo Eris. U tělesa s průměrem pouhých 500 kilometrů je gravitace tak slabá, že by jakýkoliv plyn měl teoreticky okamžitě uniknout do volného vesmíru.

Existence obálky u objektu 2002 XV93 tak naznačuje, že naše chápání stability malých těles v Kuiperově pásu má citelné mezery.

Živé nitro uprostřed věčného mrazu

Do vědeckého bádání navíc vstoupil i Vesmírný dalekohled Jamese Webba, který do celé problematiky vnesl ještě více nejasností. Jeho spektroskopická data totiž na povrchu 2002 XV93 neodhalila žádné stopy zmrzlého dusíku, metanu nebo oxidu uhelnatého, tedy látek, které obvykle slouží jako palivo pro vznik atmosfér u ledových těles. 

Pokud tyto těkavé složky na povrchu chybí, vyvstává logická otázka: odkud se plyn bere a jak je možné, že se jeho zásoby v okolí objektu neustále doplňují?

Vědci si to vysvětlují tak, že jde o následek nedávné kolize s jiným tělesem. Prudký náraz mohl do okolí objektu vyvrhnout mračno prachu a plynů, které se dočasně chová jako atmosféra. 

Nová kapitola o neklidném Kuiperově pásu

Problém je v tom, že tuto teorii nelze snadno potvrdit pozorováním. Obálka by totiž podle fyzikálních zákonů měla zmizet během několika století, maximálně tisíciletí. Pokud je to pravda, měli astronomové neuvěřitelné štěstí a zachytili objekt 2002 XV93 v extrémně krátkém a prchavém okamžiku jeho existence.

Celý případ 2002 XV93 jasně ukazuje, že se Kuiperův pás jeví jako místo plné geologických procesů, nečekaných interakcí a proměn. Pro vědu je to signál k přehodnocení stávajících modelů. I zdánlivě bezvýznamný kus ledu a kamene může dokázat, že vesmír je mnohem složitější a barvitější, než nám naše dosavadní teorie dovolovaly připustit.

Zdroj: Nature, NAOJ