Макемаке карликовая планета


Присматривая за окраинами Солнечной системы, космический телескоп «Hubble» зафиксировал небольшую темную луну на орбите вокруг Макемаке, второй по яркости ледяной карликовой планеты в поясе Койпера после Плутона.

Спутник Макемаке, также называемый MK 2, имеет условное обозначение S/2015 (136472) 1. По своей массе MK 2 в 1300 раз меньше карликовой планеты, его диаметр равен 160 километров в ширину. MK 2 был замечен на расстоянии около 13 000 километров от Макемаке (диаметр около 1400 километров). Карликовая планета, обнаруженная в 2005 году, названа в честь божества рапануйцев с острова Пасхи.

Наблюдения были произведены в апреле 2015 года камерой WFC 3 космического телескопа «Hubble». Уникальные возможности телескопа позволили разглядеть слабый объект по соседству с ярким Макемаке. Наконец, 26 апреля 2016 года на официальном сайте NASA появились данные об открытии.

Группа исследователей использовали тот же метод распознавания спутников карликовых планет, с помощью которого ранее были обнаружены малые спутники Плутона в 2005, 2011 и 2012 годах. Несколько предыдущих поисков вокруг Макемаке не принесли результат.


Открытие спутника cможет предоставить ценную информацию о системе карликовой планеты. Путем измерения орбиты луны астрономы могут вычислить массу системы и разобраться в ее эволюции. Открытие спутника также подтверждает идею о том, что у большинства карликовых планет есть свои луны.

Обнаруженный спутник усиливает параллели между Плутоном и Макемаке. Оба объекта, уже известно, покрыты замерзшим метаном. Как это было сделано с Плутоном, дальнейшее изучение спутника легко определит плотность Макемаке, ключевой результат, который позволит определить схожесть состава обеих карликовых планет. «Это исследование открывает новую главу в сравнительной планетологии внешней Солнечной системы», – сказал руководитель команды исследователей Марк Буйе из Юго-Западного исследовательского института, Боулдер, штат Колорадо.

Исследователям потребуется больше наблюдений «Hubble», чтобы сделать точные измерения и определить какую форму имеет орбита MK 2, эллиптическую или круговую. В случае если луна находится на круговой орбите, она совершает один оборот вокруг Макемаке за 12 дней или дольше. Определение формы орбиты поможет решить вопрос происхождения спутника. Круговая орбита означает, что МК 2 является результатом столкновения между Макемаке и еще одним объектом пояса Койпера. Если спутник движется по вытянутой овальной орбите, вероятнее всего он является объектом, захваченным гравитацией карликовой планеты. Так или иначе, ученые полагают, что Макемаке приобрел компаньона, когда Солнечная система еще была молодой.


Это открытие может помочь решить одну загадку о Макемаке. Предыдущие инфракрасные исследования карликовой планеты показали, что поверхность Макемаке почти полностью светлая и очень холодная, но некоторые области все же заметно теплее. Астрономы предположили, что это несоответствие может быть связано с солнечным нагревом темных пятен на поверхности Макемаке. Однако, эти темные пятна в таком случае должны влиять на существенные перепады суммарной яркости объекта, чего никогда не наблюдалось.

Ранее полученные сведения не имели достаточного разрешения, чтобы обнаружить МК 2. Последний анализ на основе наблюдений «Hubble» показал, что значительная часть ранее обнаруженной теплой поверхности возможно, в реальности, была результатом транзита спутника МК 2 по диску карликовой планеты.

Есть несколько вариантов, почему МК 2 обладает угольно-черной поверхностью. Одна идея состоит в том, что в отличие от более крупных объектов, таких как Макемаке, МК 2 достаточно мал и не может своей гравитацией удержать яркий ледяной слой, который сублимирует, переходя из твердого состояния в газообразное, под воздействием солнечных лучей. Это делает луну похожей на комету и прочие объекты пояса Койпера, многие из которых покрыты очень темным материалом.


Когда в 1978 астрономы обнаружили Харон, крупнейшую луну Плутона, они быстро вычислили массу системы. Масса Плутона оказалась в сотни раз меньше, чем предполагалось первоначально после его открытия в 1930 году. С открытием Харона астрономы поняли, что реальный Плутон в корне отличается от первоначальных расчетов. Возможна, похожая судьба ожидает и систему Макемаке.

Источник: in-space.ru

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 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 другой карликовой планеты, Эриды.

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


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 Солнца 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 Нептуна. Своим высоким наклонением и умеренным эксцентриситетом орбита Макемаке сходна с орбитой другой карликовой планеты — Хаумеа, 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 рассеянного диска.


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.

В 2007 году были опубликованы результаты измерения диаметра и альбедо Макемаке, выполненные при помощи инфракрасного космического телескопа “Спитцер”. Согласно этим измерениям, диаметр Макемаке оказался равен 1500+400−200 км, а альбедо — 0,8+0,1−0,2.


Измерения размеров объекта, проведённые в 2010 году при помощи инфракрасной космической обсерватории “Гершель”, показали, что его диаметр лежит в диапазоне 1360—1480 км.

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 спутника, 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 3·1021 кг (0,05 % от массы Земли). Из данных по покрытию звезды планетой получена относительно грубая оценка плотности объекта: 1,7 ± 0,3 г/см3.


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

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 Тритоне, 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.

Источник: aboutspacejornal.net

Любопытные сведения о планете

  1. Макемаке занимает 3-е место в списке карликовых планет-плутоидов. Она обладает сферической формой и диаметром более 1450 км.

  2. Планета приближается и удаляется от Солнца в диапазоне от 5,5 до 8 млрд. км. Чтобы совершить полный оборот вокруг светила, ей необходимо около 308 лет. На осевой оборот Макемаке тратит 7,8 земных часов.

  3. Массу планеты-карлика ученые оценивают в 0,05% от земной. Абсолютная звездная величина — 0,44.

  4. Макемаке признана 2-й по яркости в поясе Койпера, уступая только Плутону. По данным 2012 года, ее видимый блеск равняется почти 17 m.

  5. Изначально предполагалось, что планета обладает собственной атмосферой, но новые исследования не подтвердили этого. Поверхность Макемаке почти полностью покрыта снегом и льдом, содержащими азот, этан и метан.

  6. Когда планета приближается к Солнцу, замороженные газы нагреваются и создают временный атмосферный слой. Он сохраняется, пока Макемаке находится в «теплой» зоне. При удалении от светила газы постепенно снова замерзают и зернистыми хлопьями падают на поверхность.

  7. Красновато-коричневый цвет карлика говорит о присутствии толинов — органических молекул, которые образуются при взаимодействии с ультрафиолетом.

  8. Спутников Макемаке долго не могли отыскать. Лишь в 2016 году ученые объявили, что возле планеты обнаружен маленький неяркий спутник, названный МК-2.

 

Найдите самую удаленную карликовую планету Макемаке в виртуальной Галактике. Она станет символом величия Космоса и прекрасным, нетривиальным подарком для друзей и близких.

Источник: spaceyou.ru

Расположенная на самом краю Солнечной системы таинственная карликовая планета Макемаке наконец-то вышла из сумрака и была замечена астрономами, которые теперь могут хорошо разглядеть младшую сестру Плутона.

Открытая в 2005 году планета Макемаке, названная в честь полинезийского бога, является одним из пяти известных объектов, похожих на Плутон, которые заставили астрономов в 2006 году пересмотреть понятие «планеты» и создать новую группу «карликовых планет». Макемаке всего немного меньше Плутона и так же, как и он, вращается за пределами орбиты Нептуна. Ученые ожидали, что эта карликовая планета имеет атмосферу, однако недавно было доказано, что это не так.

Международная группа астрономов смогла впервые проверить физические характеристики Макемаке с помощью трех мощнейших телескопов Европейской южной обсерватории в Чили. Ученые наблюдали за изменением света далекой звезды, когда карликовая планета проходила перед ней транзитом.

«Эти явления невероятно сложно предсказать и наблюдать. Однако это единственный способ получить точные данные о важных свойствах карликовых планет», — говорит Жозе Луи Ортиз (Jose Luis Ortiz), руководитель новых исследований, астроном из испанского Института астрофизики Андалусии. Он добавил, что это все равно, что изучать монеты, которые расположены на расстоянии 50 километров и более.


Ортиз и его команда узнали, что у Макемаке нет атмосферы, когда свет звезды, расположенной за ней, вдруг резко стал слабее, а после транзита карликовой планеты резко стал ярким. Ученые сообщили, что это значит, что у планеты нет постоянной глобальной атмосферы так же, как и у ее соседа Плутона. Если бы у Макемаке была атмосфера, свет звезды постепенно бы менялся во время ее транзита.

Новые исследования пролили свет на некоторые особенности Макемаке и не только смогли доказать, что она лишена атмосферы. Они также сумели более точно вычислить ее размер и понять, какой поверхностью она обладает. «Мы полагаем, что Макемаке — это шар, немного сплющенный у полюсов и покрытый белым льдом, в основном льдом метана, — сказал Ортиз. – Однако есть указания на то, что на ней имеется органический материал, по крайней мере, в некоторых районах. Этот материал обычно рыжего цвета, но сама поверхность планеты довольно темная».


Почему у Макемаке отсутствует атмосфера, пока остается загадкой, но у Ортиза есть предположения. Плутон покрыт азотным льдом. Когда Солнце нагревает этот летучий материал, он тут же превращается в газ, который создает атмосферу. У Макемаке на поверхности нет азотного льда, поэтому атмосфере образоваться не из чего.


Карликовая планета имеет меньшую массу и более слабое гравитационное поле, чем Плутон. Это означает, что в течение нескольких миллиардов лет Макемаке потеряла весь свой азот. Метановый лед также может превращаться в газ при нагреве. Однако, по мнению Ортиза, из-за того, что карликовая планета очень сильно удалена от Солнца, его лучи не способны отогреть метан, который находится на ее поверхности в твердом состоянии в виде льда. Даже если метан превратится в газ, его хватит только на 10 процентов атмосферы.

Источник: www.infoniac.ru

Обнаружение и имя карликовой планеты Макемаке

Карликовую планету Макемаке нашли в 2005 году с помощью Паломарской обсерватории. Объявление об открытии совпало с находкой Эриды. Сначала Браун думал подождать, но опыт с Хаумеа научил его говорить о находках быстро.

Изначально именовалась как 2005 FY9 или Пасхальный Заяц, потому что заметили после Пасхи. В 2008 году дали официальное имя Макемаке. Можете полюбоваться на карликовую планету Макемаке в фото телескопа Хаббл.

Ученые хотели сберечь связь с Пасхой, поэтому взяли имя божества из мифа Рапа Нуи.

Размер, масса и орбита карликовой планеты Макемаке

ИК-обзор Спитцера, а также данные Гершеля показали диаметр в 1360-1480 км, а массу – 4 х 1021 кг. Благодаря этому карлик стоит на 3-й позиции по величине среди ТНО. Радиус Макемаке на экваторе — 751 км, а на полюсах — 715 км.

Физические характеристики карликовой планеты Макемаке

Сведения об открытии
Дата открытия 31 марта 2005
Первооткрыватели Майкл Браун, Чедвик Трухильо, Дэвид Рабиновиц
Орбитальные характеристики
Большая полуось 45,436301 а. е.
Эксцентриситет 0,16254481
Период обращения 111867 суток
Наклонение 29,011819°
Видимая звездная величина 16,7
Физические характеристики
Размеры 1478 ± 34 км
Площадь поверхности ~6 300 000 км²
Масса ~3·1021 кг
Плотность 1,7±0.3 г/см3
Альбедо 0,77±0,03

Эксцентриситет – 0.159, поэтому Макемаке приближается к Солнцу на расстояние 5.76 млрд. км и отдаляется на максимальные 7.94 млрд. км. На облет вокруг звезды тратит 309.09 лет, а на вращение оси – 7.77 часов.

Орбита Макемаке расположена далеко от Нептуна, поэтому объект свободен от влияния гиганта. Карлик считается динамически горячим телом класса объектов пояса Койпера.

Состав и поверхность карликовой планеты Макемаке

Средняя плотность в 1.4-3.2 г/см3 говорит о том, что в составе небесного тела есть каменное ядро и ледяная кора. Лед представлен замерзлыми метаном и этаном. Телескопы Гершель и Галилео показали, что поверхностный слой очень яркий (альбедо – 0.81), что смахивает на ситуацию Плутона.

По цвету карликовая планета Макемаке кажется красной, а значит присутствует высокий уровень толинов на ледяном слое.

Атмосфера карликовой планеты Макемаке

В 2011 году произошло затмение со звездой 18-й величины. В итоге Макемаке заслонила все собственное свечение. Это значит, карликовая планета лишена примечательной атмосферы, что не вписывается в ранние выводы. Но метан способен гарантировать переходную атмосферу.

Когда карликовая планета приближается к Солнцу, то происходит сублимация азота и прочих льдов, формирующих тонкий атмосферный слой. Это бы объяснило азотное истощение.

Спутники карликовой планеты Макемаке

Обзор телескопа Хаббл в 2016 году показал в фото наличие единственного спутника Макемаке S/2015. Простирается в ширину на 175 км и отдален от карликовой планеты на 21000 км.

Исследование карликовой планеты Макемаке

Пока НАСА и другие космические агентства не готовят проектов к исследованию пояса Койпера, и Макемаке нигде не фигурирует. Но, если отправить зонд 21 августа 2024 года или 24 августа 2036 года, то на путешествие уйдет чуть больше 16 лет. Придется использовать Юпитер в качестве гравитационной рогатки.

Ссылки

Источник: v-kosmose.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.