Die Weiten des Universums üben seit jeher eine große Faszination auf den Menschen aus. Insbesondere die Suche nach erdähnlichen Planeten stellt eine zentrale Triebfeder wissenschaftlicher Forschung dar. Eine vergleichsweise jüngere Entdeckung eines kleinen Himmelskörpers mit einer dünnen Atmosphäre innerhalb unseres Sonnensystems könnte das Verständnis über die Stabilität und den langfristigen Erhalt von Atmosphären grundlegend erweitern, berichtet „LiveScience“.
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Unerwartete Entdeckung: Himmelskörper erweist sich als Mini-Welt
Aufgrund seiner geringen Größe von lediglich etwa 550 Kilometern Durchmesser erschien es Forschern lange Zeit als äußerst unwahrscheinlich, dass die schwache Gravitation dieses Himmelskörpers in der Lage wäre, eine Atmosphäre über längere Zeit zu binden. Der unter der Bezeichnung 2002 XV93 bekannte Himmelskörper stellt diese Annahme jedoch infrage. Es handelt sich um einen Zwergplaneten, der in seinen Eigenschaften mit Pluto vergleichbar ist und sich jenseits der Umlaufbahn des Planeten Neptun in einer Entfernung von rund sechs Milliarden Kilometern bewegt. Damit befindet er sich etwa 40-mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde.
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Der Himmelskörper ist Teil des sogenannten Kuipergürtels, einer Region am Rand des Sonnensystems, die aus zahlreichen kleinen, überwiegend eisreichen Objekten besteht. Auch 2002 XV93 wird nach derzeitigem Forschungsstand als ein solcher eisiger Überrest aus der Frühphase der Entstehung des Sonnensystems eingeordnet.
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Besondere Aufmerksamkeit erregt die Beobachtung, dass dieser Zwergplanet von einer äußerst dünnen Atmosphäre umgeben ist. Der dort herrschende Druck beträgt lediglich ein Zehnmillionstel des Luftdrucks auf der Erde. Bislang ist jedoch unklar, ob es sich dabei um ein vorübergehendes Phänomen handelt oder um eine stabile Atmosphäre, die möglicherweise durch das Entweichen von Gasen aus Eisvulkanen gespeist wird. Gerade vor dem Hintergrund seiner geringen Masse erscheint das Vorhandensein einer Atmosphäre als bemerkenswerte Abweichung von bisherigen wissenschaftlichen Annahmen.
Himmelskörper überrascht Forscher
Einem Forschungsteam unter der Leitung von Ko Arimatsu vom Nationalen Astronomischen Observatorium Japans gelang es mithilfe moderner Beobachtungstechniken, einen entsprechenden Nachweis zu erbringen. Anlass hierfür war ein Ereignis, bei dem der Himmelskörper 2002 XV93 von der Erde aus betrachtet vor einem Stern vorbeizog. Entgegen der Erwartung verschwand das Licht des Sterns dabei nicht abrupt am Rand des Objekts, sondern nahm über den Zeitraum von etwas mehr als einer Sekunde allmählich ab. Ein derart gradueller Helligkeitsverlust lässt sich nur dadurch erklären, dass das Sternenlicht beim Passieren eine Atmosphäre durchdrang.
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Eine anschließende Simulation, die auf Annahmen zur Atmosphäre von Pluto basierte, bestätigte diese Interpretation und deutete auf das Vorhandensein einer äußerst dünnen Gashülle mit einem Druck von etwa 100 bis 200 Nanobar hin. Diese ist um ein Vielfaches geringer als die atmosphärische Dichte der Erde auf Meereshöhe. Der untersuchte Himmelskörper stellt damit das erste bekannte Objekt dieser Größenordnung dar, bei dem eine derart ausgeprägte, wenn auch extrem dünne Atmosphäre nachgewiesen werden konnte.
Nach bisherigen theoretischen Modellen hätte eine solche Atmosphäre bereits längst entweichen müssen. Ihre Existenz legt daher nahe, dass sie durch wiederkehrende geophysikalische Prozesse, etwa durch das Freisetzen von Gasen infolge kryovulkanischer Aktivität, kontinuierlich erneuert wird.
