Группа японских астрономов под руководством Ко Аримацу из обсерватории NAOJ Исигакидзима обнаружила нечто, чего быть не должно. Маленький транснептуновый объект (612533) 2002 XV93 диаметром всего около 500 километров обладает тонкой атмосферой. Результаты этого неожиданного открытия были опубликованы в престижном журнале Nature Astronomy.

Ученые воспользовались удачным природным экспериментом — 10 января 2024 года объект прошел точно перед далекой звездой. Если бы атмосферы не было, звезда погасла бы мгновенно. Но наблюдения с нескольких точек Японии показали постепенное ослабление света, что выдает наличие газовой оболочки. Это первый подобный случай среди малых тел за орбитой Нептуна после знаменитого Плутона.

Проблема в том, что из-за слабой гравитации и холода такая атмосфера не может существовать дольше 1000 лет без постоянной подпитки. Значит, она образовалась или обновилась совсем недавно. Но космический телескоп Джеймс Уэбб не нашел на поверхности замерзших газов, которые могли бы ее создать. Ученые предполагают либо внутреннюю геологическую активность, выбросившую газы из недр, либо недавнее столкновение с кометой.

Открытие доказывает, что даже самые маленькие и холодные миры на окраинах Солнечной системы способны временно обзаводиться атмосферой. Это заставляет пересмотреть наши представления о том, какие тела могут удерживать газовые оболочки. Для разгадки тайны, было ли это внутреннее извержение или удар извне, потребуются новые наблюдения.

За орбитой Нептуна, в ледяной тишине пояса Койпера, скрываются удивительные объекты. Примерно каждый десятый из них выглядит как гигантский снеговик - две идеально круглые ледяные глыбы, слипшиеся вместе. Астрономы давно заметили эту странную закономерность, но не могли понять, как в условиях невесомости и без участия внешних сил формируются такие "скульптуры". Фотографии, переданные аппаратом «Новые горизонты» в 2019 году, только подогрели интерес ученых к этой загадке.

Теперь исследователи наконец нашли объяснение. Они создали компьютерную симуляцию, которая впервые смогла воспроизвести процесс рождения «снеговиков». Секрет успеха заключался в том, что предыдущие модели считали космические тела «жидкими», заставляя их сливаться в идеальный шар. Новая же симуляция, благодаря мощностям суперкомпьютера, учла прочность льда, позволив объектам сохранять форму при соприкосновении.

Моделирование показало, что «снеговики» рождаются из облаков пыли и камешков, которые под действием гравитации распадаются на два вращающихся друг вокруг друга сгустка. По спирали они сближаются и в итоге аккуратно соединяются. Им ничего не угрожает долгие миллиарды лет потому, что в разреженном поясе Койпера крайне мало столкновений. Так простая гравитация и космическое одиночество создают одну из самых милых форм во Вселенной.

Пояс Койпера — это колоссальный, тор-like (в форме бублика) регион пространства, простирающийся от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до примерно 55 а.е.

Если главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером сложен в основном из камня и металла, то объекты пояса Койпера (сокр. ОПК) — это «ледяные снаряды». Они представляют собой своеобразные архивные холодильники Солнечной системы, состоящие из замерзших воды, метана, аммиака и азота, с примесью темного органического и каменистого материала.

Орбиты объектов здесь хаотичны и разнообразны. Некоторые движутся почти по кругу, другие — по сильно вытянутым эллипсам. Многие находятся в орбитальном резонансе с Нептуном (например, совершают два оборота вокруг Солнца за то время, пока Нептун делает три), что стабилизирует их, не давая гиганту их поглотить или вышвырнуть.

Пояс Койпера интересен с точки зрения изучения возникновения нашей Солнечной системы. А еще там много интереснейших объектов - карликовых планет, таких как Эрида, Макемаке, Хаумеа, Орк или Аррокот.

Обо всех интересных фактах о поясе Койпера (происхождение, характеристики, крупнейшие и интересные объекты, о ходе изучения пояса) вы можете прочитать в большой подробной статье на Дзене: Пояс Койпера: ледяные владения Солнца.

Из канала: Теория Большого Взрыва