🔭 Detecção de uma atmosfera ao redor de um pequeno transnetuniano

No fundo do Sistema Solar, bem além de Netuno, um pequeno corpo gelado acaba de surpreender os astrônomos: ele desenvolveu uma atmosfera tênue. Um verdadeiro enigma para os cientistas, que têm dificuldade em explicar a origem desse envelope gasoso ao redor de (612533) 2002 XV93.

Este objeto é um pequeno corpo do cinturão de Kuiper, um plutino em ressonância 2:3 com Netuno. Com cerca de 500 quilômetros de diâmetro, é muito menor que Plutão (2377 km). No entanto, assim como Plutão, ele possui uma fina atmosfera, chamada exosfera, que aparece quando está mais próximo do Sol em sua órbita elíptica.


Essa exosfera foi detectada em 10 de janeiro de 2024, durante uma ocultação estelar. Uma equipe de astrônomos japoneses, profissionais e amadores, observou uma estrela de magnitude 15 se apagar gradualmente atrás do objeto. Esse fenômeno indica a presença de uma atmosfera que refrata e atenua a luz estelar antes da ocultação total.

A atmosfera detectada é extremamente tênue, com pressão superficial entre 100 e 200 nanobares. Isso representa 5 a 10 milhões de vezes menos que a pressão terrestre. Para dar uma ideia, a pressão atmosférica média de Plutão é de 10 milibares, ou seja, 100 000 vezes maior.

Quanto à sua composição, ela continua sendo um enigma. Em Plutão, os gelos de nitrogênio, metano e monóxido de carbono sublimam para formar a atmosfera. Mas as observações do telescópio espacial James Webb não detectaram esses gelos na superfície de (612533) 2002 XV93. Além disso, a temperatura, entre 40 e 50 kelvins, é muito baixa para sublimar gelo de água ou dióxido de carbono.

Diante desse enigma, duas hipóteses são consideradas pela equipe de Ko Arimatsu. A primeira é um impacto recente com um corpo cometário, cujos gases formariam uma atmosfera temporária que pode durar até mil anos. A segunda seria uma atividade criovulcânica liberando gelos subterrâneos, mas o mecanismo que poderia provocá-la permanece desconhecido.


Seja qual for a explicação, essa descoberta questiona as ideias estabelecidas sobre a formação de atmosferas. Até agora, pensava-se que apenas planetas de grande porte poderiam reter um envelope gasoso denso. Este pequeno objeto prova que precisamos revisar nossa compreensão dos processos atmosféricos no Sistema Solar.

Os próximos passos consistirão em determinar a composição exata da exosfera com o telescópio James Webb. Monitorando sua densidade ao longo do tempo, será possível decidir entre os dois cenários: uma diminuição indicaria um impacto, enquanto uma densidade estável sugeriria uma contribuição contínua por desgaseificação. Os resultados foram publicados na Nature Astronomy.

A exosfera

A exosfera é a camada mais externa da atmosfera de um corpo celeste. Nessa região, as partículas gasosas são tão pouco densas que podem escapar para o espaço se sua velocidade for suficiente. Na Terra, a exosfera começa por volta de 500 quilômetros de altitude, mas se estende até vários milhares de quilômetros. As moléculas são muito raras, com colisões quase inexistentes.

No Sistema Solar, existem exosferas ao redor de corpos como Plutão, Mercúrio ou a Lua. Elas geralmente se formam por sublimação de gelos superficiais, por impacto de micrometeoritos ou por desgaseificação interna. Cada exosfera é única, dependendo da composição do corpo e de seu ambiente.