In den kalten Weiten unseres Planetensystems befinden sich Tausende kleiner Objekte, die als transneptunische Objekte (TNOs) bezeichnet werden, da sie außerhalb der Umlaufbahn des Eisriesen liegen. Um Pluto, das bekannteste TNO, wurde eine dünne Atmosphäre beobachtet, doch Untersuchungen anderer TNOs blieben erfolglos. Die meisten TNOs sind so kalt und ihre Oberflächengravitation so schwach, dass nicht zu erwarten ist, dass sie eine Atmosphäre behalten können.
Ein Team aus japanischen Profi- und Amateurastronom:innen fand nun jedoch Hinweise auf eine dünne Atmosphäre um einen kleinen Körper im äußeren Sonnensystem. (612533) 2002 XV93 ist so klein, dass es eigentlich keine beständige Atmosphäre haben dürfte, was Fragen darüber aufwirft, wann und wie sich die Atmosphäre gebildet hat. Zukünftige Beobachtungen zur genaueren Charakterisierung der Atmosphäre werden helfen, diese Rätsel zu lösen.
Doch Forschende lassen sich gerne vom Unerwarteten überraschen, und so nutzten sie ein glückliches „natürliches Experiment“, eine Sternbedeckung, um nach einer Atmosphäre um 2002 XV93 zu suchen. Dieses TNO hat einen Durchmesser von etwa 500 km. Zum Vergleich: Plutos Durchmesser beträgt 2.377 km. Die Umlaufbahn von 2002 XV93 ist so beschaffen, dass es, von Japan aus gesehen, am 10. Januar 2024 direkt vor einem Stern vorbeizog. Wenn der Stern hinter den Rand des Objekts läuft, deutet der Verlauf des Lichtabfalls darauf hin, ob das Licht zunächst beim Durchqueren einer dünnen Atmosphäre graduell abgeschwächt wird (siehe Video), oder ob er schlagartig abfällt, wenn der Lichtpunkt lediglich hinter der opaken Oberfläche des TNOs verschwindet.
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Ein Team unter der Leitung von Ko Arimatsu von der NAOJ-Sternwarte Ishigakijima beobachtete den Stern von mehreren Standorten in Japan aus, als 2002 XV93 vor ihm vorbeizog. Die gewonnenen Daten deuten auf eine Abschwächung durch eine Atmosphäre hin.
Berechnungen zeigen, dass die gefundene Atmosphäre voraussichtlich weniger als tausend Jahre bestehen bleibt, sofern sie nicht wieder aufgefüllt wird. Sie muss also erst kürzlich entstanden oder wieder aufgefüllt worden sein. Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop zeigen keine Anzeichen von gefrorenen Gasen auf der Oberfläche von 2002 XV93, die sublimieren und eine Atmosphäre bilden könnten. Eine Möglichkeit ist, dass ein Ereignis gefrorene oder flüssige Gase aus dem Inneren des TNO an die Oberfläche befördert hat. Eine andere Möglichkeit ist, dass ein Komet auf 2002 XV93 geprallt ist und dabei Gas freigesetzt hat, das eine vorübergehende Atmosphäre bildete. Weitere Beobachtungen sind erforderlich, um zwischen diesen beiden Szenarien zu unterscheiden. [NAOJ / dre]
