Радиус и поверхностную температуру планеты макемаке. «Hubble» обнаружил луну карликовой планеты Макемаке. Состав и поверхность карликовой планеты Макемаке

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.

Ледяная и пустынная карликовая планета Макемаке обитает у границ известного нам мира вдалеке от нашей планеты.

Прогресс науки и создание более совершенных телескопов позволили заглянуть в далекий космос. Рассматривая снимки с телескопа Ошина, во время изучения планеты Эрида, группа М. Брауна заметила на фотографиях еще один объект. Тело имело значительную звездную величину (16,7), что давало основание считать его достаточно крупным, сравнимым с Плутоном. В июле месяце 2005 года американские исследователи Ч. Трухильо, Д. Рабиновиц и М. Браун сделали заявление о своих открытиях и астрономическому миру были представлены две новые карликовые планеты.

Поиск космического тела в этом районе велся давно, но безуспешно. Как часто бывает, в историю вмешался счастливый случай. В период проводимых наблюдений плутоид находился в противостоянии. Это наиболее удобная позиция для изучения, когда Земля располагается между Солнцем и объектом, его полушарие освещено, а время нахождения в небе растягивается на всю ночь. Через год космическое тело, вместе с другими, причисленными к одной категории «малые планеты», было занесено в специальный каталог под личным номером. В 2008 году приняли предложение Брауна назвать третий плутоид именем создателя человека, всех природных богатств и Вселенной, всемогущего бога рапануйцев – Маке-маке.

Расположение

Траекторию движения малой планеты в поясе Койпера отслеживали на протяжении нескольких лет. Определено, что ее отклонение от круга невелико – 0,16, в перигелии от светила объект отделяют 6,8 млрд. км, а в афелии – 7,9 млрд. км. Макемаке периодически оказывается ближе к центру системы, чем Плутон, который удаляется на 7,4 млрд. км. Со времени возникновения Солнечной системы ледяная планета четко следует по своему пути, не подвергаясь влиянию Нептуна. Годичный цикл плутоида составляет 306 земных лет.

Строение и характеристики

Размер планеты рассчитан приблизительно, ориентируясь на величину Плутона и показания инфракрасного излучения. Считается, что он не превышает 1400 км. Этого значения достаточно, чтобы Макемаке, обогнав Хаумеа, стал на третью позицию среди карликовых планет. В 2001 году Макемаке заслонил другое небесное тело, и это позволило уточнить его диаметр и форму. Покрытия ожидали ученые нескольких обсерваторий в Европе и Южной Америке. Такое событие большая редкость, а объединение данных с различных телескопов увеличило шансы на успех.

Планета оказалась сферической, а ее полюсной диаметр – 1430 км чуть меньше экваториального – 1502 км. В то же время была проведена оценка плотности и массы объекта, они составили 1,7 г/м3 и 3х10 в 21 кг соответственно. Анализ блеска Макемаке несколько раз давал разные значения, по уточненным данным период его вращения 7,7 часа.

Температура поверхности карликовой планеты немного повышается при прохождении перигелия и становится -239 градусов Цельсия, вдали же от светила она составляет -244 градуса. Показатель альбедо довольно высокий – 0,7.

Состав и атмосфера

Наблюдения испанской обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, выполненные в спектральном диапазоне, помогли установить химический состав поверхности планеты. Она покрыта метановым льдом, что объясняет высокое альбедо, и его органическими соединениями с этаном. Образующееся вещество – толин – имеет красновато-коричневый свет, который отмечен при наблюдениях за Макемаке. Азот не был обнаружен в составе, так как, очевидно, его запасы очень малы.

Карликовая планета имеет довольно внушительный размер, и ученые предполагали обнаружить на ней атмосферу. Подтверждение гипотезы должно было дать покрытие звезды, но затмение света было довольно резким, что означает полное отсутствие газовой оболочки. Несмотря на этот результат, ученые считают, что атмосфера на малой планете все же появляется периодически при приближении к нашей звезде, а при удалении – падает на поверхность в виде ледяных метановых зерен.

Спутник

Спутник Макемаке, снимок телескопа Хаббл

Спутник Макемаке, обнаруженный телескопом Хаббл 16 апреля 2016 года, получил временное обозначение S/2015 (136472) 1. Он более чем в 1300 раз слабее, чем сама Макемаке. Расстояние от спутника до карликовой планеты в момент обнаружения составляло приблизительно 20920 километров. Диаметр спутника оценивается в 160 километров (диаметр Макемаке 1400 км).

Предварительные расчеты показывают, что если спутник находится на круговой орбите вокруг Макемаке, то его период обращения составляет примерно 12 дней.

Сейчас объект находится на пути к своему афелию, которого достигнет через 18 лет, а его приближения к Солнцу придется ждать до 2187 года.

Макемаке - карликовая планета, плутоид, классический объект пояса Койпера. Первоначально обозначался как 2005 FY9, позже получил номер 136472. Согласно данным астрономов Паломарской обсерватории (Калифорния), имеет диаметр от 50 % до 75 % диаметра Плутона и занимает третье (или четвёртое) место по диаметру среди объектов пояса Койпера. В отличие от других крупных транснептуновых объектов, у Макемаке пока не обнаружено спутников, и поэтому его масса и плотность пока остаются неопределёнными.

Объект открыт 31 марта 2005 года группой, возглавляемой Майклом Брауном (Michael E. Brown). Объявлено об открытии 29 июля 2005 года - в один день с двумя другими крупными транснептуновыми объектами: Хаумеа и Эридой. У Клайда Томбо в 1930 году была возможность наблюдать Макемаке, так как объект в то время находился всего в нескольких градусах от эклиптики, на границе созвездий Тельца и Возничего, а его видимая звёздная величина составляла 16m. Однако это слишком близко к Млечному Пути, что сильно затрудняло его наблюдение. Томбо в течение ещё нескольких лет после открытия Плутона продолжал поиски других транснептуновых объектов, однако потерпел неудачу.

В июле 2008 года Международный астрономический союз по предложению Майкла Брауна присвоил объекту название Макемаке - в честь божества рапануйской мифологии. Браун объяснил свой выбор названия тем, что объект был открыт накануне праздника Пасхи (рапануйцы - аборигены острова Пасхи).

В 2009 году Макемаке находился на расстоянии 52 а. е. от Солнца, т. е. почти у самого афелия. Орбита Макемаке, так же, как и орбита Хаумеа, наклонена на 29° и имеет эксцентриситет около 0,16. Но, одновременно с этим, ее орбита расположена чуть дальше, чем орбита Хаумеа, и по большой полуоси, и по перигелию. Период обращения объекта вокруг Солнца составляет 310 лет, против 248 у Плутона и 283 у Хаумеа. Свой афелий Макемаке пройдёт в 2033 году.

В отличие от плутино, классические объекты пояса Койпера, к которым принадлежит и Макемаке , не имеют орбитального резонанса с Нептуном (2:3) и не зависят от его возмущений. Также как и другие объекты пояса Койпера, Макемаке имеет небольшой эксцетриситет.

По решению Международного Астрономического союза в 2006 году Макемаке был включён в отряд карликовых планет. 11 июня 2008 года МАС объявил о выделении в классе карликовых планет подкласса плутоидов. В него был включён и Макемаке, наряду с Плутоном и Эридой.

Карликовая планета Макемаке: интересные факты

В настоящее время объект является вторым по видимой яркости после Плутона, имея видимую звёздную величину 16,7m. Этого достаточно, чтобы быть видимым в большой любительский телескоп. Исходя из альбедо Макемаке, можно сделать вывод, что температура на его поверхности равна приблизительно 30 °К. Размер карликовой планеты точно неизвестен, но, согласно исследованиям, проведённым в инфракрасном диапазоне телескопом Спитцер, и в сравнении со спектром Плутона, принято считать, что его диаметр составляет около 1500+400?200 км. Это чуть больше диаметра Хаумеа, что, возможно, делает Макемаке третьим по размеру траснептуновым объектом после Эриды и Плутона. Абсолютная звёздная величина этой карликовой планеты равна?0,48m, что гарантирует достаточность её размеров для того, чтобы быть сфероидом. Масса~4?1021 кг.

В письме, направленном в журнал «en:Astronomy and Astrophysics», Ликандро и другие сообщали об исследованиях, проведённых в видимом диапазоне и длинноволновой области инфракрасного диапазона Макемаке. Они использовали William Herschel Telescope и Telescopio Nazionale Galileo и обнаружили, что поверхность Макемаке сходна с поверхностью Плутона. Также были обнаружены полосы поглощения метана. Метан был обнаружен и на Плутоне и Эриде, но в гораздо меньших количествах.

Исследования показали, что поверхность Макемаке может быть покрыта зёрнами метана не менее 1 см в диаметре. Также не исключено наличие, причём в большом количестве, этана и толина, возникшие из метана в результате фотолиза по воздействием солнечного излучения. Также предполагается наличие замороженного азота, хотя и не в таком количестве, как на Плутоне или, тем более, на Тритоне.

Предполагается, что основным компонентом разрежённой атмосферы Макемаке может быть азот.

В 2007 году группа испанских астрономов под руководством Х. Ортиса установила по изменению яркости Макемаке его период вращения - 22,48 часа. В 2009 году новые измерения колебаний яркости, выполненные американскими астрономами, дали новое значение периода - 7,77 часа (примерно втрое меньше). Авторы исследования предположили, что мы сейчас видим Макемаке почти с полюса, и для точного определения периода надо подождать несколько десятилетий.


Карликовая планета Макемаке спутников не имеет. Спутники, если они существуют, были бы обнаружены, даже если яркость составляла бы 1% от яркости карликовой планеты, а расстояние до Макемаке составляло бы 0,4 угловой секунды и больше.

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)

Карликовые планеты фактически не существовали до 2006 года. Тогда они были выделены в новый класс Целью подобного преобразования было введение промежуточного звена между большими планетами и многочисленными астероидами для предотвращения путаницы в наименованиях и статусах новых тел, обнаруживаемых за орбитой Нептуна.

Определение

Тогда, в уже далеком 2006 году, состоялось очередное собрание МАС (Международного астрономического союза). На повестке стоял вопрос о конкретизации статуса Плутона. В процессе обсуждений было принято решение лишить его «звания» девятой планеты. МАС разработал определения некоторых космических объектов:

• Планета — тело, обращающееся вокруг Солнца, достаточно массивное, чтобы поддерживать гидростатическое равновесие (то есть иметь округлую форму) и расчистить свою орбиту от других объектов.
• Астероид — тело, обращающееся вокруг Солнца, обладающее малой массой, не позволяющей ему достичь гидростатического равновесия.
• Карликовая планета — тело, обращающееся вокруг Солнца, поддерживающее гидростатическое равновесие, но недостаточно массивное, чтобы расчистить орбиту.

К числу последних и отнесли Плутон.

Новый статус

Плутон также классифицируется как Как и некоторые другие карликовые планеты, он относится к телам пояса Койпера. Толчком к пересмотру статуса Плутона стали многочисленные открытия объектов в этой удаленной части Солнечной системы. Среди них была и Эрида, превосходящая Плутон по массе на 27%. По логике все эти тела нужно было классифицировать как планеты. Именно поэтому было решено пересмотреть и конкретизировать определения подобных космических объектов. Так и появились карликовые планеты.

Десятая

Не только Плутона «понизили в звании». Эрида до собрания МАС в 2006 году претендовала на "звание" десятой планеты. Она превосходит Плутон по массе, но уступает ему по размеру. Эрида была открыта в 2005 году группой американских астрономов, занимавшихся поиском транснептуновых объектов. Первоначально ее именовали Ксеной или Зеной, но позже стали использовать современное название.

Эрида, как и другие карликовые планеты Солнечной системы, обладает гидростатическим равновесием, но не в состоянии расчистить свою орбиту от прочих космических тел.

Третья в списке

Следующей по величине после Плутона и Эриды идет Макемаке. Это классический объект пояса Койпера. Интересную историю имеет название этого тела. Как и всегда, после открытия ему был присвоен номер 2005 FY 9 . На протяжении долгого времени команда американских астрономов, обнаружившая Макемаке, называла его между собой «Пасхальный кролик» (открытие было сделано через несколько дней после праздника).

В 2006 году, когда в классификации появилась новая графа «Карликовые планеты Солнечной системы», было решено именовать 2005 FY 9 иначе. По традиции классические объекты пояса Койпера называют в честь божеств, связанных с сотворением. Маке-маке — создатель человечества в мифологии рапануйцев, исконных жителей острова Пасхи.

Хаумеа

Карликовые планеты Солнечной системы включают и еще один транснептуновый объект. Это Хаумеа. Его основная особенность — очень быстрое вращение. Хаумеа по этому параметру опережает все известные объекты с диаметром более ста метров в нашей системе. Среди карликовых планет объект занимает четвертое место по величине.

Церера

Еще одно относящееся к этому классу, размещается в Главном лежащем между орбитами Юпитера и Марса. Это Церера. Открыта она была в начале 1801 года. На протяжении некоторого времени ее считали полноценной планетой. А в 1802 году Цереру отнесли к астероидам. Статус космического тела был пересмотрен в 2006 году.

Карликовые планеты от своих больших соседей в основном отличаются неспособностью очистить собственную орбиту от других тел и Насколько удобно для использования подобное нововведение, сейчас сказать трудно — время покажет. Пока же лишь немного поутихли споры по поводу понижения статуса Плутона. Впрочем, ценность бывшей девятой планеты и аналогичных ему тел для науки остается высокой независимо от того, как их называют.