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海王星外小天體竟擁有大氣層!日本團隊觀測成果改寫天文認知

藝術家對這項研究的構想圖,展示了恆星從擁有大氣層的海王星外天體(TNO)後方經過的假想時間序列。 (圖片來源:日本國立天文台) 藝術家對這項研究的構想圖,展示了恆星從擁有大氣層的海王星外天體(TNO)後方經過的假想時間序列。 (圖片來源:日本國立天文台)

(鉅聞天下/綜合報導)太陽系最遙遠的邊境地帶,一項突破性的天文發現正在撼動學界既有認知。日本研究團隊最新觀測結果顯示,一顆運行於海王星軌道外側的小型天體周圍,竟然包覆著一層極為稀薄的大氣,這是繼冥王星之後第二個被證實擁有大氣層的同類天體,徹底打破了過去認為小型冰冷天體無力維持大氣的既定看法。

這項研究由日本國立天文台(NAOJ)主導的團隊完成,成果已刊登於權威期刊《自然天文學》。研究團隊利用「恆星掩星」觀測技術,針對編號(612533)2002 XV93的天體進行分析。當這顆天體從遠方恆星前方通過時,星光並未如預期般驟然消失,而是呈現逐步減弱的過程,這一關鍵線索暗示其周圍極可能環繞著一層氣體。

2002 XV93直徑約500公里,與太陽相距約55億公里,運行軌道與冥王星相近,被歸類為「冥族小天體」——其繞太陽公轉兩圈所需的時間,恰好等同於海王星公轉三圈的週期。研究數據顯示,這顆天體的大氣密度僅為地球大氣的500萬至1000萬分之一,比冥王星的大氣還要稀薄50至100倍,推測可能由甲烷、氮氣或一氧化碳等成分組成,其中任何一種氣體都足以造成觀測中星光逐漸變暗的現象。

對於這層大氣的成因,學者目前提出兩種可能的解釋。第一種假說認為,該天體內部仍存在某種程度的活動,透過類似「冰火山」的機制,持續將氣體從內部釋放至表面,進而形成大氣。第二種假說則推測,天體可能在不久前遭受小型天體撞擊,撞擊能量使表面冰層氣化,短暫釋出氣體構成大氣層,但這層大氣未來可能隨時間逐漸消散。

研究第一作者、日本國立天文台學者有松亘強調,這項發現意義重大,因為它揭示了外太陽系的小型天體可能仍處於動態變化之中,並非過去所認為的完全靜止冰封狀態。共同作者渡邊純一也指出,這一結果直接挑戰了學界長期以來對天體體積大小與大氣存在條件之間關係的理解框架。

研究團隊進一步表示,若後續觀測能夠證實該大氣具備長期穩定或隨季節變化的特徵,將意味著天體內部持續存在氣體供應來源,其地質活動的活躍程度超過預期。學界指出,未來仍需透過更多觀測與數據分析,釐清大氣形成與維持機制,進一步理解太陽系邊陲這些冰封神秘世界的真實樣貌。


 


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