科學家在太陽系邊緣發現一顆星球，難以置信，它竟有大氣層

在海王星軌道之外，太陽系的極寒邊緣，有著一片名為柯伊伯帶的神秘區域。

這里散落著無數自太陽系誕生之初就留存下來的冰質小天體，天文學家統稱它們為海王星外天體。

長久以來，學界一直認為，在這片遙遠的極寒之地，只有矮行星冥王星能憑借自身引力吸附一層稀薄的大氣，哪怕是鬩神星、鳥神星這些直徑超1000公里的同類天體，都從未探測到大氣存在的明確信號。

直到2024年1月的一次星空觀測，這個延續了數十年的認知，被徹底打破了。

這項顛覆的研究于2025年5月發表在頂級學術期刊《自然天文學》上。

2024年1月10日，天文學家精準預測到，一顆編號為2002 XV93的海王星外天體，它將從一顆遙遠的亮恒星前方掠過，這種天文現象我們稱為恒星掩星，它就像一場微型的日食，是天文學家窺探遙遠小天體細節的絕佳機會。

如果小天體周圍存在大氣，恒星的光芒就會在穿過大氣時被折射、削弱，留下獨特的亮度變化痕跡。

為了抓住這次難得的機會，天文學家在四個預設站點中，選了三個天氣良好的點位布下觀測網，按照原本的推測，如果2002 XV93是一顆沒有大氣的光禿禿的冰球，那么當它擋住恒星時，受衍射效應和恒星自身角直徑的限制，星光會在不到0.1秒的時間里完成驟降與驟升，過程快到幾乎無法分辨，看起來就像瞬間切換一樣。

但實際傳回的觀測數據，卻讓所有人大吃一驚：

第一個觀測站點的記錄顯示，恒星的亮度并非陡升陡降，而是經歷了一段持續約1.5秒的平滑漸變，慢慢變暗，又慢慢恢復。第二個站點雖未觀測到天體本體遮擋星光的現象，卻捕捉到了一段約10秒的亮度緩慢下降信號，同樣印證了大氣折射帶來的特殊變化。

這個看似不起眼的漸變信號，就是大氣存在的鐵證。

團隊通過光線追蹤模型反復計算驗證，最終確認：2002 XV93的周圍，確實包裹著一層極稀薄的大氣。

測算結果顯示，這層大氣的表面壓強在100-200納巴之間，大約只有冥王星大氣壓強的百分之一，但也比此前在鬩神星、鳥神星等更大的海王星外天體上測得的大氣壓強上限，還要高出數十甚至上百倍。

這個發現，直接挑戰了天文學家對小天體大氣的傳統認知。

2002 XV93的半徑約250公里，直徑約500公里，還不到月球直徑的七分之一。

按照此前的理論，這么小的天體，引力弱到根本無法長期束縛大氣分子，氣體分子會發生流體動力學逃逸，在遠短于太陽系年齡的時間里散逸到星際空間，根本不可能長期留存。

而更讓人意外的是，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的近紅外觀測結果顯示，這顆小天體的表面沒有發現可直接升華為氣體的揮發性冰的顯著特征，這意味著它根本沒法靠表面冰的升華，持續補充大氣。

所以，這層憑空出現的大氣，到底從何而來？

天文學家提出了兩種最有可能的解釋。

第一種可能，是來自它內部的類冰火山釋氣活動。

雖然這么小的天體內部的原生熱量按理說早已冷卻殆盡，但如果它的地下冰層中混有氨、甲醇這類防凍物質，它就能讓冰層下的液態物質保持不凍，順著地殼的裂縫滲漏或噴發到表面，從而釋放出氣體補充大氣。

第二種可能，是源于一次近期的撞擊事件。

或許在近百年內，一顆攜帶大量揮發性物質的彗星或小冰體撞上了2002 XV93，撞擊產生的熱量把地下封存的揮發性物質釋放出來，形成了這層臨時的大氣。

按照模型測算，這種撞擊形成的大氣，壽命通常不到100年，所以若是這種情況，我們觀測的時機恰好撞見了它短暫存在的窗口期。

在接下來的幾年里，天文學家會持續追蹤這顆小天體，如果它的大氣壓強在未來持續下降、最終消失，就能印證撞擊起源的猜想；如果大氣一直穩定存在，甚至出現周期性變化，就說明它的內部真的有持續活躍的釋氣活動。