Forscher entdecken überraschende Atmosphäre um Objekt jenseits von Neptun

Ein Team unter Leitung des japanischen Astronomen Ko Arimatsu hat eine Atmosphäre um ein kleines transneptunisches Objekt (TNO) entdeckt. Wie die Forscher im Fachjournal Nature Astronomy berichten, umgibt offenbar eine extrem dünne Gashülle den nur rund 500 Kilometer großen Himmelskörper mit der Bezeichnung 2002 XV93 im Kuipergürtel, einer Region jenseits der Neptunbahn im äußeren Sonnensystem.

Die Studie deutet laut dem Portal ScienceAlert auf eine Atmosphäre hin, die etwa fünf bis zehn Millionen Mal dünner ist als jene der Erde auf Meereshöhe. Bislang galt unter den TNOs nur der Zwergplanet Pluto mit einem Durchmesser von rund 2380 Kilometern als Träger einer eindeutig nachgewiesenen Atmosphäre. Bei größeren Objekten wie Eris, Haumea oder Makemake wurden bisher keine bestätigten Atmosphären nachgewiesen, wie der Sender CNN berichtet.

Aufgrund eisiger Temperaturen und geringer Oberflächengravitation vermuteten Astronomen dem Bericht zufolge lange Zeit, dass diese keine Atmosphäre halten könnten. Sie bilden sich demnach typischerweise um größere Planeten oder Monde.

Beobachtung während Sternbedeckung

Die Entdeckung gelang während einer sogenannten Sternbedeckung am 10. Januar 2024, als 2002 XV93 von Japan aus gesehen vor einem hellen Hintergrundstern vorbeizog. Die Forscher beobachteten das Ereignis laut CNN von drei Standorten aus, darunter Observatorien in Kyoto und in der Präfektur Nagano sowie ein von Bürgerwissenschaftlern betriebenes Teleskop in Fukushima.

„Die Beobachtungsdaten zeigten eine sanfte Veränderung der Sternhelligkeit nahe dem Rand des Schattens, die etwa 1,5 Sekunden andauerte“, erklärte Arimatsu laut CNN per E-Mail. Dieser allmähliche Helligkeitsverlauf lasse sich durch eine Brechung des Sternenlichts in einer dünnen Atmosphäre erklären.

Zwei mögliche Ursachen für Atmosphäre

Für die Existenz der Gashülle nennen die Forscher zwei mögliche Erklärungen. Entweder speisen Kryovulkane das Objekt fortlaufend mit Gasen wie Methan, Stickstoff oder Kohlenmonoxid aus dem Inneren. Oder ein Einschlag eines anderen Kuipergürtel-Objekts, etwa eines Kometen, habe Gase aus dem Untergrund freigesetzt. Im Fall eines Einschlags würde die Atmosphäre laut Arimatsu nur einige Hundert Jahre bestehen.

„Diese Entdeckung legt nahe, dass die traditionelle Vorstellung, dass sich dichte globale Atmosphären nur um größere Planeten bilden, überarbeitet werden muss“, erklärten die Forscher laut ScienceAlert.  „Selbst ein nur wenige hundert Kilometer TNO kann zumindest vorübergehend eine Atmosphäre besitzen, was gängige Theorien zur Speicherung flüchtiger Stoffe in Frage stellt.“

Künftige Beobachtungen, auch mit dem James-Webb-Weltraumteleskop, sollen die Beschaffenheit und den Ursprung der Atmosphäre weiter klären, wie CNN berichtet.