冥王星以外で初めて、太陽系外縁天体に大気を発見

2026-05-05 国立天文台

石垣島天文台を中心とする研究チームは、太陽系外縁天体「2002 XV93」に極めて薄い大気が存在することを発見した。研究では、2024年1月10日に2002 XV93が背景恒星の前を通過する「掩蔽(えんぺい)」現象を日本国内3地点で観測し、恒星光が天体縁で緩やかに減光する異常を検出した。詳細解析の結果、この現象は天体周囲に存在する希薄な大気による光の屈折効果で説明できることが判明した。冥王星以外で太陽系外縁天体に大気が確認されたのは初めてであり、惑星・準惑星・大型衛星を除けば、大気存在が明確に示された初の太陽系天体となる。また、観測史上最も遠方で大気が検出された天体でもある。直径約500km級という比較的小型の天体でも、一時的に揮発性物質を保持し大気形成が可能であることを示した点で重要であり、太陽系外縁天体の進化や活動性、大気形成理論の再検討につながる成果とされる。研究成果は『Nature Astronomy』に掲載された。

冥王星以外で初めて、太陽系外縁天体に大気を発見
太陽系外縁天体2002 XV93が恒星を隠す様子。大気によって緩やかに暗くなっていった現象が捉えられた。(クレジット:国立天文台)

<関連情報>

冥王星以遠の太陽系外天体における大気の検出 Detection of an atmosphere on a trans-Neptunian object beyond Pluto

Ko Arimatsu,Fumi Yoshida,Tsutomu Hayamizu,Satoshi Takita,Katsumasa Hosoi,Takafumi Ootsubo &Jun-ichi Watanabe
Nature Astronomy  Published:04 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-026-02846-1

Abstract

The only trans-Neptunioan object (TNO) with a detected atmosphere so far is Pluto, which has an average surface pressure of 10 μbar. Investigations of other large (>500 km) TNOs have only been able to establish upper limits of 1–100 nbar. A recent near-infrared study reported methane gas emission from Makemake, although its origin remains uncertain. Here we report that a stellar occultation campaign performed on 10 January 2024 of the ~250-km-radius plutino (612533) 2002 XV93 reveals a refractive signature, indicating a thin atmosphere. We derive a surface pressure of 100–200 nbar, above the previous limits for other larger bodies. This discovery shows that even a few-hundred-kilometre TNO can host, at least transiently, an atmosphere, challenging standard volatile-retention scenarios. Our findings suggest that a fraction of distant icy minor planets can exhibit atmospheres, potentially sustained by ongoing cryovolcanic activity or produced by a recent impact of a small icy object.

1701物理及び化学
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