海王星の外側に存在する太陽系外縁天体には冥王星が含まれるが、大気を持つのは冥王星だけだと思われていた。ところが、直径500キロメートルというきわめて小さな天体に、ごく薄い大気があることが発見された。地表温度がマイナス220度という極低温に近いその環境は、大きな活動のない静寂の世界だと思われてきたが、この大気の発見により、その定説が覆るかもしれない。
大気が発見されたのは、「（612533）2002 XV93」（93は添字）と呼ばれる天体。直径は約500キロメートル、直線距離で東京から岡山程度の大きさだ。地球と太陽の距離の約40倍、59億キロメートルほどの半径の軌道を巡っている。
大気が確認されたのは、国立天文台を中心とする日本のアマチュア天文家やプロの天文学者からなる研究グループが、2002 XV93にターゲットをしぼって行った観測の結果だ。2024年1月10日、京都府、長野県、福島県の3地点から、2002 XV93が恒星の前を通過して恒星を隠す「恒星掩蔽」（こうせいえんぺい）、または恒星食と呼ばれる現象を観測したところ、恒星が同天体に隠れる前後1.5秒の間に、恒星の光が徐々に暗くなり、また徐々に明るくなる様子が確認された。
大気のない天体の場合、光は天体の陰に入ると途端に暗くなり、再び現れるときは途端に明るくなるのだが、滑らかに光が暗くなり、また明るくなるのは大気による光の屈折が生じているためだ。
ちなみに、直径およそ2380キロメートルの冥王星には、非常に大気圧の低い、薄い大気が存在する。その他の同程度の規模の太陽系外縁天体に大気を持つものはない。太陽系外縁天体で大気があるのは、その冥王星だけだと思われてきた。なぜなら、地表温度がマイナス220度ともなると、大気として成立しうるのは、メタン、窒素、一酸化炭素などのきわめて揮発性の高い物質に限られ、そうした超揮発性物質を大気として留めておくにはそれなりの重力が必要であり、ある程度大きな天体でなければ十分な重力は得られないからだ。
大気圧は地球の1000万分の1とはいえ、2002 XV93に大気があるのは非常に特殊なケースだ。原因として考えられるのは、天体内部からのガス放出（低温火山現象）、または小天体の衝突のいずれかだという。天体衝突という一時的な現象なら、大気圧は単調に低下していく。火山現象ならば単調な低下はなく、季節的な変化があるはずだ。もし火山現象ならば、「活動性や変化がほとんどない世界」とされてきた太陽系外縁天体のイメージががらりと変わる。
研究グループは、今後も継続的に観測を続け、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による分光観測も加えて、大気の起源を探るということだ。
