Scoperto mini-Plutone di soli 500 km dotato di atmosfera: potrebbe derivare da attività criovulcanica

Un team di astronomi e astrofili giapponesi è riuscito a individuare la presenza di una tenue atmosfera nell'oggetto trans-Nettuniano (612533) 2002 XV93, situato oltre l'orbita di Nettuno a 50-60 miliardi di km dal Sole nella remota periferia del Sistema Solare. Con un diametro di soli 500 km, il piccolo mondo ghiacciato, una sorta di mini-Plutone, è così piccolo che gli astronomi non si aspettavano di rilevare una atmosfera stabile, sollevando interrogativi sulla presunta presenza di attività criovulcanica che possa spiegarne l'origine. Il risultato, pubblicato su Nature Astronomy, è stato ottenuto attraverso la tecnica dell'occultazione stellare (nel video qui sotto) che ha permesso di determinare come l'atmosfera del mini-Plutone sia di appena 100-200 nanobar, cioè un decimillionesimo della pressione atmosferica terrestre. I risultati di questa ricerca suggeriscono quindi che anche questi mondi lontani possono essere dotati di atmosfere, potenzialmente sostenute da un'attività criovulcanica in corso o prodotte da un recente impatto di un piccolo oggetto ghiacciato.

Lo studio sulla rarefatta atmosfera del corpo celeste

La scoperta di una rarefatta atmosfera in (612533) 2002 XV93 si deve ad un team composto da astronomi giapponesi professionisti e amatoriali guidati da Ko Arimatsu dell'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ). La sinergia con gli astronomi amatoriali è stata necessaria per poter coprire, con quante più posizioni osservative possibili, il percorso d'ombra di un evento di occultazione stellare visibile in diversi punti del Giappone (Kyoto, Kiso, Fukushima) il 10 gennaio 2024. In quella data, infatti, gli astronomi hanno calcolato come il piccolo mondo ghiacciato si sarebbe trovato ad occultare una anonima stella scoperta dal satellite dell'Agenzia Spaziale Europea Gaia. Studiando come la luce della stella veniva occultata dal passaggio in proiezione dietro il corpo ghiacciato, gli astronomi hanno identificato le caratteristiche tipiche del passaggio di luce attraverso un mezzo rifrattivo, confermando così la presenza di una atmosfera in questo remoto oggetto trans-Nettuniano, che nel suo punto più lontano dell'orbita arriva a ben 66 miliardi di km dal Sole.

Le misure hanno permesso di determinare una pressione atmosferica di soli 100-200 miliardesimi di bar, pari a circa un decimillionesimo della pressione atmosferica terrestre, quindi estremamente rarefatta. Nonostante ciò, si tratta di una scoperta eccezionale perchè mostra come anche piccoli mondi ghiacciati distanti decine di miliardi di km possono ospitare, almeno per un breve periodo, una piccola atmosfera, la cui origine è presumibilmente dovuta ad attività criovulcanica o dovuta all'impatto con altri corpi ghiacciati che abitano queste remote periferie del Sistema Solare.

Cosa sappiamo su (612533) 2002 XV93

(612533) 2002 XV93 appartiene alla classe degli oggetti trans-Nettuniani (TNO), cioè corpi celesti ghiacciati resti della formazione del Sistema Solare che popolano le regioni oltre l'orbita di Nettuno. (612533) 2002 XV93 giace su di un'orbita ellittica che al perielio lo porta a circa 51 miliardi di km dal Sole, mentre all'afelio a ben 66 miliardi di km (246 anni per completare una singola orbita attorno al Sole). A queste distanze, questi corpi celesti ricevono così poca energia dalla nostra stella che la loro temperatura superficiale è di soli 40-50 °C sopra lo zero assoluto. A queste temperature solo composti come metano, azoto e ossido di carbonio sono in grado di sublimare e fornire la base per una atmosfera: già alle distanze di Plutone o di Tritone, satellite di Nettuno, le atmosfere sono molto tenui, dell'ordine di un milionesimo di quella terrestre. (612533) 2002 XV93 rappresenta il primo oggetto trans-Nettuniano minore per cui sia stata effettuata una vera e propria misura di pressione atmosferica, visto che in altri corpi gli scienziati sono stati in grado di determinare solo limiti superiori.

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