ستارهشناسان موفق شدهاند جرم آسمانی کوچکی را کشف کنند که قطری حدود ۳۱۰ مایل یا نزدیک به ۵۰۰ کیلومتر دارد و دارای جو یا اتمسفر است. این جرم در ناحیهای فراتر از مدار Neptune قرار گرفته و بخشی از خانوادهای از اجرام فضایی موسوم به «اجرام فرانپتونی» یا TNOs محسوب میشود. این جرم با نام علمی (۶۱۲۵۳۳) ۲۰۰۲ XV93 شناخته میشود.
اجرام فرانپتونی مجموعهای از بقایای اولیه تشکیل منظومه شمسی هستند؛ موادی که حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش پس از شکلگیری سیارات باقی ماندهاند. این اجرام در نواحی بسیار دور و سرد منظومه شمسی قرار دارند و مطالعه آنها میتواند اطلاعات ارزشمندی درباره تاریخ اولیه منظومه شمسی و نحوه شکلگیری سیارات ارائه دهد.
طبق این پژوهش، کشف وجود جو در اطراف این جرم از طریق یک پدیده نادر نجومی به نام «اختفای ستارهای» انجام شد. این رویداد زمانی رخ میدهد که یک جرم آسمانی از مقابل یک ستاره عبور میکند و نور آن را موقتاً میپوشاند. در این مورد خاص، جرم ۲۰۰۲ XV93 در تاریخ ۱۰ ژانویه ۲۰۲۴ از مقابل یک ستاره عبور کرد و این پدیده از کشور ژاپن قابل مشاهده بود.
تیمی از ستارهشناسان حرفهای و آماتور به رهبری دکتر Ko Arimatsu از National Astronomical Observatory of Japan این رویداد را بررسی کردند. آنها متوجه شدند که نور ستاره بهجای آنکه ناگهان ناپدید شود، بهآرامی کمنور شده است. این رفتار غیرعادی معمولاً نشانه وجود یک لایه جوی در اطراف جرم عبوری محسوب میشود.
دانشمندان با تحلیل دادهها به این نتیجه رسیدند که این جرم دارای نوعی اتمسفر بسیار رقیق یا «اگزوسفر» است. فشار سطحی این جو فوقالعاده پایین برآورد شده و چیزی بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ نانوبار است. برای درک بهتر این عدد باید گفت که فشار جو زمین حدود ۵ تا ۱۰ میلیون برابر بیشتر از فشار این اتمسفر است.
اما نکته عجیب و شگفتانگیز این کشف در همین جاست. بر اساس نظریههای فعلی، اجرام فرانپتونی به دلیل دمای بسیار پایین و همچنین گرانش بسیار ضعیف خود، اصولاً نباید بتوانند جو پایداری را حفظ کنند. در واقع، نیروی گرانش این اجرام آنقدر کم است که گازها بهراحتی میتوانند به فضا فرار کنند.
به همین دلیل، وجود جو در اطراف ۲۰۰۲ XV93 به یک معمای علمی مهم تبدیل شده است. پژوهشگران اکنون چند فرضیه مختلف را برای توضیح این پدیده مطرح کردهاند.
یکی از نظریهها این است که شاید اخیراً یک دنبالهدار یا جرم یخی دیگر با این TNO برخورد کرده و در نتیجه این برخورد، گازهای به دام افتاده در زیر سطح آن آزاد شده باشند. این گازها میتوانند برای مدتی کوتاه در اطراف جرم باقی بمانند و نوعی جو موقت ایجاد کنند.
فرضیه دیگر این است که شاید در سطح این جرم نوعی «آتشفشان یخی» شکل گرفته باشد. آتشفشانهای یخی یا Cryovolcanoes پدیدههایی هستند که بهجای مواد مذاب سنگی، موادی مانند آب، آمونیاک یا متان منجمد را به بیرون پرتاب میکنند. چنین فعالیتی میتواند توضیح دهد که چگونه گازها به فضای اطراف این جرم راه پیدا کردهاند.
ستارهشناس معروف Scott Sheppard که سالها روی اجرام فرانپتونی مطالعه کرده، معتقد است این کشف اهمیت بسیار زیادی دارد. او میگوید این یافته نشان میدهد که کمربند کویپر، برخلاف تصور قدیمی، یک منطقه کاملاً مرده و یخزده نیست.
Kuiper Belt ناحیهای وسیع در فراتر از مدار نپتون است که میلیونها جرم یخی و سنگی در آن قرار دارند. سالها تصور میشد این منطقه تنها مجموعهای سرد و بیتحرک از اجرام منجمد باشد، اما اکنون شواهد جدید نشان میدهد که کمربند کویپر ممکن است محیطی بسیار فعالتر و پیچیدهتر از چیزی باشد که قبلاً تصور میکردیم.
اسکات شپرد همچنین اشاره کرده که این منطقه بسیاری از مواد اولیه لازم برای شکلگیری حیات را در خود دارد. اگرچه این موضوع به معنای وجود حیات در آنجا نیست، اما نشان میدهد که مواد شیمیایی مهم و فرآیندهای فیزیکی پیچیده در دورترین بخشهای منظومه شمسی نیز حضور دارند.
این کشف میتواند درک دانشمندان از تکامل اجرام یخی، سیارههای کوتوله و حتی شکلگیری جوها در جهانهای کوچک را تغییر دهد. همچنین احتمال دارد پژوهشهای آینده روی کمربند کویپر و اجرام فرانپتونی رازهای بیشتری درباره تاریخ اولیه منظومه شمسی و منشأ مواد سازنده سیارات آشکار کند.
در مجموع، کشف وجود جو در اطراف جرم ۲۰۰۲ XV93 بار دیگر نشان میدهد که منظومه شمسی هنوز پر از شگفتیهای ناشناخته است و حتی دورافتادهترین اجرام آن نیز میتوانند دانشمندان را غافلگیر کنند.
