在柯伊伯带的小天体上发现大气层Big Think

日本天文学家用掩星法在柯伊伯带一颗仅500公里宽的小天体上探测到了大气层。这是除冥王星外，海王星外区域第二颗被发现拥有大气的天体。

在太阳系边缘的柯伊伯带，一个不起眼的小天体正在改写天文学教科书。日本国立天文台的Ko Arimatsu领导的研究团队，在编号(612533) 2002 XV93的小行星上探测到了大气层的存在。这颗天体直径仅约500公里，是迄今为止太阳系中发现拥有大气层的最小天体。

新视野号飞越冥王星时回望并拍摄了这张照片

在此之前，冥王星是柯伊伯带中唯一已知拥有大气层的天体。但冥王星直径达2377公里，相比之下，这颗新发现的天体体积不到冥王星的十分之一。按照传统理论，这样小的天体引力太弱，根本不足以留住大气。

研究团队是如何发现它的？科学家采用的是掩星法。2024年1月10日，团队利用日本京都、长野和福岛三地的望远镜，观测到这颗天体从一颗恒星前方经过。恒星的星光没有瞬间消失，而是用了大约1.5秒逐渐变暗，这证明星光被大气层折射了。

库伊珀带物体2002 XV93的可视化图示，观测值与数据不匹配

分析显示，这颗天体的大气层密度大约是地球大气层的500万到1000万分之一，比冥王星大气还稀薄50到100倍。表面气压仅为100到200纳巴(地球海平面气压的约1亿分之一)。科学家推测，大气的主要成分可能是甲烷、氮气或一氧化碳。

一个问题随之而来：如此稀薄的大气层从何而来？科学家提出了两种可能的解释。一是冰火山活动，天体内部的挥发性物质通过火山喷发释放到表面，逐渐形成大气。二是近期的一次彗星撞击，撞击释放了地下的气体。如果是后者，这层大气可能在几百年内就会消散殆尽。

New Horizons任务首席研究员Alan Stern评价这项发现"令人惊叹"，但也表示需要独立观测来验证。研究团队计划利用詹姆斯·韦伯太空望远镜进行后续观测，以确定大气层的具体成分，并监测其是否会随时间变化。

无论大气层的来源是什么，这个发现都说明了一个道理：在太阳系的角落里，可能还藏着很多我们意想不到的秘密。