Размер карликовой планеты Макемаке составляет не более двух третьих от размера Плутона. Также учёные предполагали, что она обладает такой же атмосферой, как и Плутон, но после исследования новых данных стало ясно, что такое мнение является ошибочным.
Группа астрономов для исследования карликовой планеты использовала три телескопа, которые расположены в Чили. Стоит отметить, что Макемаке находится дальше от Солнца, чем Плутон, но гораздо ближе, чем Эрис. В последних исследованиях было установлено, что планета не обладает существенной атмосферой. Также учёные смогли определить количество света, отражаемого от поверхности. Альбедо составило около 0,77. Такие выводы были сделаны астрономами благодаря прохождению планеты перед звездой, что вызвало затмение. Именно такие явления даю возможность учёным проводить исследования и получать более подробную информацию о телах, находящихся в солнечной системе.
Руководитель группы астрономов говорит о том, что Плутон, Эрис и Макемаке являются одними из многочисленных примеров расположения ледяных тел вдали от Солнца. Последние исследования являются, по его словам, большим прорывом в исследовании этого феномена.
Макемаке (136472 Makemake по каталогу ЦМП) - третья по величине карликовая планета Солнечной системы. Относится к транснептуновым объектам, плутоидам. Является крупнейшим из известных классических объектов пояса Койпера.
Предыстория
Несмотря на то, что Макемаке - довольно яркий объект и мог быть открыт гораздо раньше, по многим причинам этого не случилось. В частности, обнаружить транснептуновый объект при поиске астероидов и комет маловероятно, поскольку скорость движения ТНО на фоне звёзд крайне мала. Но Макемаке долгое время не могли найти ни при поисках Плутона в 1930 году, ни при специализированных поисках ТНО, начавшихся в 1990-е, так как поиски малых планет проводятся главным образом относительно близко к эклиптике из-за того, что вероятность обнаружить новые объекты в этой области максимальна. Но Макемаке имеет большое наклонение - на момент своего открытия он был высоко над эклиптикой, в созвездии Волосы Вероники.
Открытие
Макемаке был открыт группой американских астрономов. В неё входили: Майкл Браун (Калифорнийский технологический институт), Дэвид Рабиновиц (Йельский университет) и Чедвик Трухильо (Обсерватория Джемини). Группа использовала 122-сантиметровый телескоп имени Самуэля Ошина со 112 ПЗС-матрицами, который расположен в Паломарской обсерватории, а также специальную программу для поиска движущихся объектов на снимках.
Макемаке был впервые отмечен 31 марта 2005 года на снимке, сделанном в 6:22 UTC того же дня с помощью телескопа имени Самуэля Ошина. На момент открытия в марте 2005 года он находился в противостоянии в созвездии Волосы Вероники и имел звёздную величину 16,7 (по сравнению с 15 у Плутона). Позже объект был найден на снимках, сделанных ещё в начале 2003 года. Заявление об открытии было официально опубликовано 29 июля 2005 года, одновременно с заявлением об открытии заявлено об открытии другой карликовой планеты, Эриды.
Орбиты Макемаке (голубая) и Хаумеа (зелёная), сопоставленные с орбитой Плутона (красная) и эклиптикой (серая). Перигелий (q) и афелий (Q) отмечены датами прохождения. Положение планет на апрель 2006 года отмечено сферами, иллюстрирующими относительный размер и разницу в альбедо и цвете
Снимок Макемаке, сделанный 26 ноября 2009 года через 61-сантиметровый телескоп (звёздная величина 16,9m)
Макемаке - это имя божества, создателя культуры острова Пасхи. Точно так же называется очень далекая карликовая планета, один из крупнейших объектов в так называемом Поясе Койпера, на краю Солнечной системы, вращающаяся в 5, 7-7,9 миллиардах километров вокруг Солнца.
Макемаке является одной из пяти официально признанных карликовых планет Солнечной системы. Кроме Цереры, в поясе астероидов к этой категории также относятся экс-планета Плутон, Хаумеа и Эрис. Все они находятся в так называемом Поясе Койпера - кольце из миллионов ледяных объектов за планетой Нептун. Самые маленькие из них - кометы, находящиеся в состоянии покоя, самые большие представляют собой целые миры, такие как Плутон с его диаметром 2300 км.
До сих пор о Макемаке, обнаруженном в 2005 году, вскоре после Пасхи, и получившем поэтому имя божества с острова Пасхи, было мало что известно. Хосе Луис Ортис и его коллеги смогли наблюдать с помощью пяти телескопов в Южной Америке так называемое затенение, когда эта карликовая планета прошла на несколько минут перед одной из звезд Млечного Пути. В таких случаях, многие свойства далёких объектов могут быть определены достаточно точно, например радиус, температура и наличие атмосферы.
Что представляет собой Макемаке?
Холодная, маленькая и голая - вот основные свойства этой карликовой планеты. Команде астрономов, возглавляемой Хосе Луисом Ортисом, впервые удалось более подробно определить её некоторые характеристики. По их данным, Макемаке ярче, чем Плутон, имеет слегка уплощенную форму, но там отсутствует общая атмосфера. Возможно, некоторые участки поверхности могли бы выбрасывать газы и локально создавать таким образом тонкую атмосферу, предположили исследователи.
Измерения показали, что это небесное тело не является идеально круглым шаром. Карликовая планета на экваторе несколько толще: диаметр - 1500 км, на полюсах - всего 1430 км. Температура на поверхности составляет в среднем 30 градусов выше абсолютного нуля, местами 50 градусов по Кельвину, но есть места, где немного теплее. Более теплые области, по мнению исследователей из Альбедо, вероятно, темнее, чем остальная часть поверхности. По яркости, эта планета напоминает грязный снег - она ярче, чем Плутон, но гораздо темнее, чем сияющий белый Эрис. Плотность, составляющая 1,7 грамма на кубический сантиметр, указывает на то, что Макемаке представляет собой смесь льда и камня.
Самым удивительным отличием этой карликовой планеты, однако, является её высокое отражение солнечного света. "Она отражает около 77 процентов света, который на неё попадает. Большинство других объектов подобного рода не дотягивают даже до десяти процентов этого значения", - отметил Ортис, который 2005 году открыл карликовую планету Хаумеа.
Согласно существующим данным, химический состав поверхности Плутона, Эрис и Макемаке похожи. Они состоят, в основном, из азота и замёрзшего метана. Резкое различие в яркости Плутона и Эриса планетологи объясняют тем, что Плутон имеет атмосферу, а на Эрисе, находящемся далеко от Солнца, её нет. Атмосфера, очевидно, конденсируется там на поверхности и образует белоснежный лёд. Плутон прошёл в 1989 году ближайшую к Солнцу точку орбиты и окружен в настоящее время тонкой атмосферой из азота. На его поверхности поэтому, вероятно, нет чистого льда.
Макемаке — космическое тело с твердой поверхностью и третья по величине карликовая планета нашей Солнечной системы находится в отдаленной области космоса – поясе Койпера за орбитой Плутона.
После открытия планеты в 2005 году астрономы долгое время не могли определить размеры Макемаке, однако некоторые ученые предполагали, что она меньше Плутона.
Во время наблюдений за Макемаке в 2010 году при помощи космического телескопа Спитцера, исследователи вычислили диаметр планеты — 1400-1600 км. Этого размера достаточно, чтобы Макемаке обогнала другую карликовую планету, Хаумеа, и стала третьей по размеру среди подобных планет. Кроме того, выяснилось, что Макемаке представляет собой слегка сплюснутый шар, который совершает полный оборот вокруг Солнца за 310 земных лет.
Изучая карликовую планету, астрономы пришли к выводу, что на поверхности Макемаке присутствуют метан и этан в замерзшем состоянии в виде зерен, а также азот. Зёрна метана имеют размер около 1 см, а этана около 0,1 мм. Азота на Макемаке совсем немного, небольшая его примесь содержится в метановом льду. Считается, что запасы азота исчерпались за всё время существования планеты. По всей вероятности, значительная его часть была унесена планетарным ветром.
Астрономы также полагают, что на поверхности планеты есть толины, обладающие красным оттенком, из-за них Макемаке кажется слегка красноватой. Толины — это органические вещества. Они являются смесью разных органических сополимеров (веществ, цепочки молекул которых состоят из двух или более структурных звеньев). Оттенки, характерные для толинов – красновато-коричневый или красновато-оранжевый. Толины образуются каждый раз, когда ультрафиолетовый свет Солнца взаимодействует с этаном и метаном.
Интересное явление происходит с атмосферой Макемаке. Когда планета, двигаясь по своей орбите, приближается к Солнцу, зернистые метан и этан нагреваются и под тепловым воздействием переходят в своё обычное газообразное состояние. Затем эти газы поднимаются вверх и окружают планету атмосферным слоем. Метаново-этановая атмосфера существует до тех пор, пока Макемаке находится в столь благоприятной «зоне тепла». Когда планета начинает удаляться от Солнца, продвигаясь в более холодную космическую местность, метан и этан замерзают. Они снежными хлопьями осыпаются на поверхность и там принимают вид зёрен.
Открытие планеты
Первыми людьми, открывшими эту планету, были астрономы Майкл Браун, Дэвид Рабиновиц и Чедвик Трухильо. Они обнаружили Макемаке 31 марта 2005 года – через несколько дней после праздника Пасхи, который в тот год пришелся на 27 марта. Поскольку объект был открыт почти сразу после праздника, ученые хотели назвать новую планету именем, как-то связанным со словом “пасха”. Планете решено было дать имя мифологического бога рапануйцев — жителей острова Пасхи, Маке-маке — бога изобилия и создателя человечества.
Интересные факты
На планете есть некоторые участки, которые видятся как темные линии и недоступны для наблюдения. Это происходит из-за того, что ближний инфракрасный спектр Макемаке отмечен сильными линиями поглощения метана. На частотах этих линий атомы поглощают кванты электромагнитного излучения, после чего переизлучают кванты в произвольном направлении, и масса вещества, составляющего поверхность планеты, начинает рассеивать излучения в разные стороны.
В марте 2016 года на орбите планеты был обнаружен спутник, который получил название MK 2. Диаметр луны Макемаке равен 160 километрам, а обращается тело вокруг планеты за 12 земных суток. Любопытно, что MK 2 — очень темный объект, в то время как Макемаке имеет довольно яркую поверхность из-за ледяного метана.
Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Относится к , плутоидам. Является крупнейшим из известных классических объектов .
История открытия
Предыстория
Несмотря на то, что Макемаке - довольно яркий объект и мог быть открыт гораздо раньше, по многим причинам этого не случилось. В частности, обнаружить транснептуновый объект при поиске и маловероятно, поскольку скорость движения ТНО на фоне крайне мала. Но Макемаке долгое время не могли найти ни при поисках в 1930 году, ни при специализированных поисках ТНО, начавшихся в 1990-е, так как поиски малых планет проводятся главным образом относительно близко к эклиптике из-за того, что вероятность обнаружить новые объекты в этой области максимальна. Но Макемаке имеет большое наклонение - на момент своего открытия он был высоко над эклиптикой, в созвездии Волосы Вероники.
Открытие
Макемаке был открыт группой американских астрономов. В неё входили: Майкл Браун (Калифорнийский технологический институт), Дэвид Рабиновиц (Йельский университет) и Чедвик Трухильо (Обсерватория Джемини). Группа использовала 122-сантиметровый имени Самуэля Ошина со 112 ПЗС-матрицами, который расположен в Паломарской обсерватории, а также специальную программу для поиска движущихся объектов на снимках.
Макемаке был впервые отмечен 31 марта 2005 года на снимке, сделанном в 6:22 UTC того же дня с помощью телескопа имени Самуэля Ошина. На момент открытия в марте 2005 года он находился в противостоянии в созвездии Волосы Вероники и имел звёздную величину 16,7 (по сравнению с 15 у Плутона). Позже объект был найден на снимках, сделанных ещё в начале 2003 года. Заявление об открытии было официально опубликовано 29 июля 2005 года, одновременно с заявлением об открытии другой карликовой планеты, .
Название
При регистрации открытия объекту было присвоено обозначение 2005 FY9.
Открывшая объект группа астрономов дала ему прозвище «Пасхальный кролик» (англ. Easterbunny). Майкл Браун объяснил это следующим образом:
Три года - это долгий срок, чтобы иметь только табличку с номером вместо имени, поэтому бо́льшую часть времени мы просто называли этот объект «Пасхальный кролик» в честь того факта, что он был открыт всего через несколько дней после Пасхи 2005 года.
7 сентября 2006 года одновременно с Плутоном и Эридой он был включён в каталог малых планет под номером 136472.
В соответствии с правилами МАС, классическим объектам пояса Койпера (кьюбивано) присваивается имя, связанное с сотворением. Майкл Браун предложил назвать его в честь Маке-маке - создателя человечества и бога изобилия в мифологии рапануйцев, коренных жителей острова Пасхи. Это название было выбрано отчасти для того, чтобы сохранить связь объекта и Пасхи. 18 июля 2008 года 2005 FY9 было присвоено название Макемаке (лат. Makemake). Одновременно с присвоением названия он был включён в число карликовых планет, став четвёртой по счёту карликовой планетой и третьим плутоидом, наряду с Плутоном и Эридой.
Орбита
Орбиты Макемаке (голубая) и Хаумеа (зелёная), сопоставленные с орбитой Плутона (красная) и эклиптикой (серая). Перигелий (q) и афелий (Q) отмечены датами прохождения. Положение планет на апрель 2006 года отмечено сферами, иллюстрирующими относительный размер и разницу в альбедо и цвете
Орбита Макемаке отслежена по архивным снимкам вплоть до 1955 года. Она наклонена к плоскости эклиптики под углом 29°, умеренно вытянута - её эксцентриситет равен 0,162, а большая полуось составляет 45,44 а. е. (6,8 млрд км). Таким образом, максимальное расстояние от Макемаке до составляет 52,82 а. е. (7,9 млрд км), минимальное - 38,05 а. е. (5,69 млрд км). Следовательно, периодически он может находиться ближе к Солнцу, чем Плутон, но при этом не входит внутрь орбиты . Своим высоким наклонением и умеренным эксцентриситетом орбита Макемаке сходна с орбитой другой карликовой планеты - , однако она несколько дальше от Солнца по своей большой полуоси и перигелию.
Согласно классификации ЦМП, Макемаке относится к классическим объектам пояса Койпера (называемым также кьюбивано). В отличие от плутино, которые находятся с Нептуном в резонансе 2:3, кьюбивано обращаются на достаточном удалении от Нептуна, чтобы не подвергаться создаваемым им гравитационным возмущениям, что позволяет их орбитам оставаться устойчивыми на протяжении всего существования Солнечной системы. Такие объекты движутся вокруг Солнца по планетоподобным орбитам (они проходят близко к плоскости эклиптики и почти круговые, как у планет). Однако Макемаке - член «динамически горячего» класса классических объектов пояса Койпера, поскольку он имеет высокое наклонение по сравнению с остальными членами группы. Поэтому некоторые астрономы классифицируют Макемаке как объект .
Снимок Макемаке, сделанный 26 ноября 2009 года через 61-сантиметровый телескоп (звёздная величина 16,9m)
По состоянию на 2012 год Макемаке находился в 52,2 а. е. (7,8 млрд км) от Солнца, вблизи точки афелия, которой достигнет в апреле 2033 года.
Абсолютная звёздная величина Макемаке составляет −0,44m. Его видимый блеск в 2012 году равен 16,9m, то есть Макемаке - второй по яркости из известных объектов пояса Койпера после Плутона. Он достаточно ярок для того, чтобы его можно было заснять через мощный любительский телескоп с апертурой 250-300 мм.
Период обращения Макемаке вокруг Солнца составляет 306 лет. Соответственно, ближайшее прохождение перигелия произойдёт в 2187 году (последний раз это произошло в 1881 году). В это время его видимая звёздная величина достигнет 15,5m что лишь немного меньше яркости Плутона, с которым они будут находиться почти на одном расстоянии от Солнца.
Физические характеристики
Размер Макемаке точно неизвестен. По приблизительной первоначальной оценке, его диаметр - три четверти от диаметра Плутона.
Измерения размеров объекта, проведённые в 2010 году при помощи инфракрасной космической обсерватории , показали, что его диаметр лежит в диапазоне 1360-1480 км.
Сравнительные размеры крупнейших ТНО и Земли.
Таким образом, диаметр Макемаке немного больше, чем у Хаумеа, что делает его третьим по величине транснептуновым объектом после Плутона и Эриды. Это позволяет уверенно сказать, что Макемаке достаточно велик для того, чтобы прийти в состояние гидростатического равновесия и приобрести форму сплющенного у полюсов сфероида. Поэтому он соответствует определению карликовой планеты.
Это предположение подтвердилось после наиболее точного измерения размеров Макемаке во время покрытия им очень слабой звёзды NOMAD 1181-0235723 (видимая величина 18,2m) в созвездии Волосы Вероники, произошедшего в ночь на 23 апреля 2011 года. Событие удалось зарегистрировать пяти обсерваториям в Южной Америке. В результате было установлено, что экваториальный диаметр Макемаке составляет 1502 ± 45 км, полярный - 1430 ± 9 км.
Масса Макемаке пока точно не установлена. Измерить массу объекта проще при наличии , но до 2016 г. считалось, что спутников у планеты нет. Это осложняло получение точных данных о массе Макемаке. Если предположить, что его плотность равна средней плотности Плутона - 2 г/см³, то массу Макемаке можно оценить в 3·10 21 кг (0,05 % от массы ). Из данных по покрытию звезды планетой получена относительно грубая оценка плотности объекта: 1,7 ± 0,3 г/см 3 .
Период вращения Макемаке точно не известен. В 2007 году был опубликован анализ кривой блеска, построенной при помощи телескопов в обсерваториях Сьерра-Невада и Калар-Альто. Согласно этим данным, Макемаке имеет два периода изменения блеска: 11,24 и 22,48 ч. Исследователи сочли, что второе скорее соответствует периоду вращения.
По опубликованным в 2009 году данным исследования блеска Макемаке при помощи телескопа имени Койпера в обсерватории Стюарда, период его вращения составляет 7,771±0,003 часа. Этот результат хорошо согласуется с опубликованными в 2010 году результатами анализа блеска Макемаке в 2005-2007 годах, в соответствии с которым период вращения объекта составляет 7,65 часа.
Наклон оси вращения Макемаке неизвестен.
Химический состав
Макемаке в представлении художника
С учётом того, что альбедо Макемаке около 0,7, при нынешнем расстоянии от Солнца равновесная температура на его поверхности составляет около 29 К (−244 °C), а в ближайшей к Солнцу точке орбиты температура может достигать 34 К (−239 °C).
При исследовании Макемаке космическими телескопами «Спитцер» и «Гершель» было обнаружено, что поверхность Макемаке неоднородна. Хотя бо́льшая часть поверхности покрыта метановым снегом, и величина альбедо там достигает 0,78-0,90, существуют небольшие участки затемнённого ландшафта, которые покрывают 3-7 % поверхности, где альбедо не превышает 0,02-0,12.
В 2006 году опубликованы результаты анализа спектра Макемаке в диапазоне длин волн 0,35-2,5 мкм посредством телескопов «Уильям Гершель» и «Галилео» в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос. Исследователями было установлено, что его поверхность по химическому составу похожа на поверхность Плутона, в частности, ближний инфракрасный спектр отмечен сильными линиями поглощения метана (CH4), а в видимом диапазоне преобладает красный цвет, что, по-видимому, связано с присутствием толинов.
Хотя другое исследование, опубликованное в 2007 году, выявило и существенные различия спектров Макемаке и Плутона, выражающиеся в первую очередь в наличии на Макемаке этана и отсутствии азота (N2) и угарного газа (CO). Также авторы предположили, что необычно широкие линии метана связаны с тем, что он присутствует на поверхности объекта в форме больших (размером около 1 см) зёрен. Этан, видимо, также образует зёрна, но гораздо более мелкие (около 0,1 мм).
В 2008 году вышло исследование, доказывающее, что, скорее всего, азот на Макемаке есть. Он присутствует в виде примеси в метановом льду, давая небольшие сдвиги в спектре метана. Правда, доля азотного льда несравнимо мала с количеством этого вещества на Плутоне и , где он составляет почти 98 % коры. Относительный дефицит азотного льда означает, что запасы азота были каким-то образом исчерпаны за время существования Солнечной системы.
Данные, полученные в 2011 году во время покрытия Макемаке звезды, показывают, что в настоящее время эта планета, в отличие от Плутона, не имеет атмосферы. Давление у поверхности планеты на момент наблюдения не превышает 4-12·10 −9 атмосферы. Однако присутствие метана и, возможно, азота делает вероятным существование на Макемаке временной атмосферы, похожей на ту, которая появляется у Плутона в перигелии. Азот, в случае его наличия, был бы доминирующим компонентом этой атмосферы. Существование временной атмосферы могло бы дать естественное объяснение дефициту азота на Макемаке: так как притяжение планеты слабее, чем у Плутона, Эриды или Тритона, то большое количество азота, возможно, было унесено планетарным ветром; метан легче, чем азот, и имеет значительно меньшее давление пара при температурах, господствующих на Макемаке (30-35 К), что и препятствует его потере; результат этих процессов - значительно более высокая концентрация метана.
Спутник
Долгое время на орбите вокруг Макемаке не могли обнаружить ни одного спутника. Было установлено, что у Макемаке нет спутников яркостью более 1 % от яркости планеты и находящихся на угловом расстоянии от неё не ближе 0,4 угловой секунды. Отсутствие спутников отличало Макемаке от других крупных транснептуновых объектов, которые почти все обладают по крайней мере одним спутником: Эрида - одним, Хаумеа - двумя и Плутон - пятью. Считается, что от 10 до 20 % транснептуновых объектов имеют один или несколько спутников.
Поэтому поиски продолжались, и в 2016 году яркостью 0,08% от яркости карликовой планеты. Он получил обозначение .
