एका लहान Kuiper Belt जगाकडे अशी atmosphere असू शकते जी ते टिकवू शकत नाही

2002 XV93 चे observations लहान बर्फमय जगांविषयीची गृहितके आव्हानित करतात

Neptuneच्या पलीकडे असलेल्या एका लहान objectकडे पातळ atmosphere असू शकते, असे astronomersनी नोंदवले आहे. हा अनपेक्षित निष्कर्ष outer solar systemमध्ये कोणत्या worldsमध्ये gas टिकवण्याची क्षमता आहे याबद्दल दीर्घकालीन कल्पना गुंतागुंतीच्या करू शकतो. 2002 XV93 म्हणून ओळखला जाणारा हा object Plutoच्या आकाराच्या चौथ्या भागापेक्षाही लहान आहे, तरी एका Japanese research teamच्या म्हणण्यानुसार stellar occultation दरम्यान केलेली observations त्याच्या भोवती एक क्षीण atmospheric layer असल्याशी सुसंगत आहेत.

हा शोध 2024 च्या जानेवारीत 2002 XV93 एका background starसमोरून जात असताना घेतलेल्या observationsमधून आला. object starच्या समोरून पुढे जात असताना, star light पूर्णपणे नाहीशी होण्यापूर्वी हळूहळू फिकट होत गेल्याचे researchersनी पाहिले. त्या patternवरून प्रकाश bare solid edgeने अचानक थांबवला गेला नसून gasच्या layerमधून जात असल्याचा अंदाज येतो. हे काम National Astronomical Observatory of Japanच्या Ko Arimatsu यांनी lead केले आणि Nature Astronomyमध्ये वर्णन केले आहे.

हा result महत्त्वाचा आहे कारण तो केवळ atmosphereच्या शक्यतेमुळे नाही, तर त्या atmosphereचा आणि objectच्या आकाराचा मेळ न बसल्यामुळेही आहे. source materialमध्ये दिलेल्या अंदाजांनुसार, 2002 XV93कडे असे gaseous envelope बराच काळ टिकवून ठेवण्याइतकी gravity नसावी, कदाचित सुमारे 1,000 वर्षांपेक्षा जास्तही नाही. planetary termsमध्ये ते effectively transient आहे. तरीही observation सूचित करते की gas सध्या तिथे आहे, किंवा किमान occultation eventदरम्यान होती.

सौरमालेच्या काठावरून आलेले कोडे

2002 XV93 Kuiper Beltमध्ये आहे आणि Neptuneच्या बाहेर elliptical orbitमध्ये फिरते. Plutoप्रमाणे तेही Neptuneबरोबर orbital resonanceमध्ये आहे, ज्यामुळे दीर्घकालीन scaleवर त्याचा path तुलनेने stable राहतो. पण orbital stability atmosphereच्या समस्येचे उत्तर देत नाही. लहान icy bodies सामान्यतः volatile gases गमावतील अशी अपेक्षा असते, जोपर्यंत ते पुरेसे massive, पुरेसे cold, किंवा अंतर्गत अथवा बाह्य प्रक्रियांद्वारे त्या gasesची सतत भरपाई करत नाहीत.

म्हणूनच follow-up observations महत्त्वाच्या आहेत. source textनुसार, NASAच्या James Webb Space Telescopeला objectच्या surfaceवर frozen gasesचे पुरावे मिळाले नाहीत. त्या अनुपस्थितीमुळे researchers अधिक dynamic explanationsकडे वळले. एक शक्यता म्हणजे cryovolcanismमधून gas बाहेर येत आहे, ज्यात ice volcanoes surfaceखालील volatile material बाहेर सोडतात. दुसरी शक्यता म्हणजे अलीकडच्या cometary impactमुळे gas मोकळी झाली असावी आणि ती काळानुसार नाहीशी होईल.

यापैकी कोणतीही explanation अद्याप सिद्ध झालेली नाही. source म्हणते की filtered lightची spectral signature nitrogen, methane, किंवा carbon monoxideशी सुसंगत असू शकते; हे तिन्ही compounds Plutoच्या atmosphereशी संबंधित आहेत. पण compositionची स्वतंत्र पडताळणी अजून झालेली नाही, आणि atmosphere stable आहे का, episodic आहे का, किंवा एखाद्या एकाच अलीकडील घटनेचा परिणाम आहे का हे ठरवण्यासाठी अधिक observations लागतील.

हा दावा महत्त्वाचा का आहे

त्याचे व्यापक महत्त्व classificationमध्ये आहे. planetary scienceने सामान्यतः outer solar systemमधील global atmospheres मोठ्या bodiesशी जोडल्या आहेत, ज्यांच्याकडे त्यांना टिकवून ठेवण्यासाठी पुरेशी gravity आणि volatile inventory असते. जर 2002 XV93कडे खरोखर stable atmosphere असेल, विशेषतः ongoing ventingमुळे ती टिकत असेल, तर atmospheric worldsसाठी size threshold पुन्हा तपासावा लागू शकतो. source materialमध्ये researchersनी नेमके तेच सुचवले आहे.

असा बदल एका objectपुरता मर्यादित राहणार नाही. Kuiper Beltमध्ये बर्फाळ bodiesची मोठी population आहे, जी अजूनही पुरेशी characterized नाही. त्यातील काही bodies cryovolcanism किंवा impact-driven releaseमुळे तात्पुरती किंवा कायमस्वरूपी पातळ atmospheres टिकवू शकत असतील, तर outer solar systemला अनेक साध्या modelsपेक्षा अधिक chemically आणि geologically active मानावे लागेल. अशा bodiesना फक्त frozen remnants न मानता evolving surface-atmosphere interactions असलेली systems म्हणून पाहिले जाईल.

ही discovery stellar occultation measurementsचे मूल्यही पुन्हा अधोरेखित करते, कारण direct imaging aloneपेक्षा त्या अधिक सूक्ष्म तपशील उघड करू शकतात. या प्रकरणात star lightचे हळूहळू फिकट होणे हे महत्त्वाचे clue होते. planetary scienceमधील काही सर्वात महत्त्वाची प्रगती अजूनही careful geometry आणि timingमधूनच येते, केवळ flagship imaging campaignsमधून नाही, याची ही आठवण आहे.

पुढचा टप्पा पडताळणीचा आहे

सध्या हा एक रोचक आणि संभाव्यतः महत्त्वाचा दावा आहे, पूर्ण झालेला निष्कर्ष नाही. sourceमध्ये NASA’s New Horizons missionचे principal investigator Alan Stern यांची external commentary आहे, ज्यांनी या घडामोडीला amazing म्हटले, पण independent verificationची गरजही अधोरेखित केली. व्यापक परिणाम आणि मर्यादित थेट पुरावा असलेल्या resultसाठी हीच योग्य भूमिका आहे.

सध्याच्या दोन hypothesesमध्ये एक उपयुक्त तणावही आहे. जर cryovolcanism कारणीभूत असेल, तर 2002 XV93कडे त्याच्या आकाराच्या objectसाठी सहसा अपेक्षित नसलेली internal activity असू शकते. जर impact release कारण असेल, तर atmosphere क्षणिक असू शकते आणि astronomersनी अतिशय योग्य वेळी घडलेली घटना पकडली असेल. दोन्हीही वैज्ञानिकदृष्ट्या मौल्यवान आहेत, पण त्या पूर्णपणे वेगळ्या underlying physicsकडे निर्देश करतात.

सध्या 2002 XV93 outer solar system objectsच्या वाढत्या यादीत सामील झाले आहे, जी साध्या categorizationला मानत नाही. Plutoने एकेकाळी दूरच्या बर्फाळ जगाबद्दलची कल्पना पुन्हा विचारात घ्यायला भाग पाडले. हे छोटे body आता सूचित करत आहे की Plutoच्या scaleपेक्षाही खूप लहान worldsही atmospheric behaviorने observersना आश्चर्यचकित करू शकतात. हा surprise नवीन object class बनेल की दुर्मीळ अपवाद म्हणूनच राहील, हे पुढील observationsवर अवलंबून असेल.

• एका stellar occultationमुळे Kuiper Belt object 2002 XV93कडे पातळ atmosphere असू शकते, असा संकेत मिळतो.
• मानक अपेक्षांनुसार ते gas दीर्घकाळ टिकवण्यासाठी खूपच लहान आहे, ज्यामुळे मोठे कोडे निर्माण झाले आहे.
• Researchersनी cryovolcanism किंवा अलीकडच्या impactमधून सोडलेले gas संभाव्य स्रोत म्हणून मांडले आहेत, पण स्वतंत्र पडताळणी अजून गरजेची आहे.

हा article Universe Todayच्या reportingवर आधारित आहे. मूळ article वाचा.