科学家在太阳系边缘发现一颗星球，难以置信，它竟有大气层

在海王星轨道之外，太阳系的极寒边缘，有着一片名为柯伊伯带的神秘区域。

这里散落着无数自太阳系诞生之初就留存下来的冰质小天体，天文学家统称它们为海王星外天体。

长久以来，学界一直认为，在这片遥远的极寒之地，只有矮行星冥王星能凭借自身引力吸附一层稀薄的大气，哪怕是阋神星、鸟神星这些直径超1000公里的同类天体，都从未探测到大气存在的明确信号。

直到2024年1月的一次星空观测，这个延续了数十年的认知，被彻底打破了。

这项颠覆的研究于2025年5月发表在顶级学术期刊《自然天文学》上。

2024年1月10日，天文学家精准预测到，一颗编号为2002 XV93的海王星外天体，它将从一颗遥远的亮恒星前方掠过，这种天文现象我们称为恒星掩星，它就像一场微型的日食，是天文学家窥探遥远小天体细节的绝佳机会。

如果小天体周围存在大气，恒星的光芒就会在穿过大气时被折射、削弱，留下独特的亮度变化痕迹。

为了抓住这次难得的机会，天文学家在四个预设站点中，选了三个天气良好的点位布下观测网，按照原本的推测，如果2002 XV93是一颗没有大气的光秃秃的冰球，那么当它挡住恒星时，受衍射效应和恒星自身角直径的限制，星光会在不到0.1秒的时间里完成骤降与骤升，过程快到几乎无法分辨，看起来就像瞬间切换一样。

但实际传回的观测数据，却让所有人大吃一惊：

第一个观测站点的记录显示，恒星的亮度并非陡升陡降，而是经历了一段持续约1.5秒的平滑渐变，慢慢变暗，又慢慢恢复。第二个站点虽未观测到天体本体遮挡星光的现象，却捕捉到了一段约10秒的亮度缓慢下降信号，同样印证了大气折射带来的特殊变化。

这个看似不起眼的渐变信号，就是大气存在的铁证。

团队通过光线追踪模型反复计算验证，最终确认：2002 XV93的周围，确实包裹着一层极稀薄的大气。

测算结果显示，这层大气的表面压强在100-200纳巴之间，大约只有冥王星大气压强的百分之一，但也比此前在阋神星、鸟神星等更大的海王星外天体上测得的大气压强上限，还要高出数十甚至上百倍。

这个发现，直接挑战了天文学家对小天体大气的传统认知。

2002 XV93的半径约250公里，直径约500公里，还不到月球直径的七分之一。

按照此前的理论，这么小的天体，引力弱到根本无法长期束缚大气分子，气体分子会发生流体动力学逃逸，在远短于太阳系年龄的时间里散逸到星际空间，根本不可能长期留存。

而更让人意外的是，詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外观测结果显示，这颗小天体的表面没有发现可直接升华为气体的挥发性冰的显著特征，这意味着它根本没法靠表面冰的升华，持续补充大气。

所以，这层凭空出现的大气，到底从何而来？

天文学家提出了两种最有可能的解释。

第一种可能，是来自它内部的类冰火山释气活动。

虽然这么小的天体内部的原生热量按理说早已冷却殆尽，但如果它的地下冰层中混有氨、甲醇这类防冻物质，它就能让冰层下的液态物质保持不冻，顺着地壳的裂缝渗漏或喷发到表面，从而释放出气体补充大气。

第二种可能，是源于一次近期的撞击事件。

或许在近百年内，一颗携带大量挥发性物质的彗星或小冰体撞上了2002 XV93，撞击产生的热量把地下封存的挥发性物质释放出来，形成了这层临时的大气。

按照模型测算，这种撞击形成的大气，寿命通常不到100年，所以若是这种情况，我们观测的时机恰好撞见了它短暂存在的窗口期。

在接下来的几年里，天文学家会持续追踪这颗小天体，如果它的大气压强在未来持续下降、最终消失，就能印证撞击起源的猜想；如果大气一直稳定存在，甚至出现周期性变化，就说明它的内部真的有持续活跃的释气活动。