Makemake

Makemake

Makemake ( označení menší planety 136472 Makemake ) je trpasličí planeta a možná druhý největší objekt Kuiperova pásu v klasické populaci s průměrem přibližně dvě třetiny průměru Pluta . Má jeden známý satelit . Jeho extrémně nízká průměrná teplota, asi 40 K (-230 °C), znamená, že jeho povrch je pokrytý metanem , ethanem a možná i dusíkovými ledy.

Makemake byla objevena 31. března 2005 týmem vedeným Michaelem E. Brownem a oznámena 29. července 2005. Původně byla známá jako 2005 FY 9 a později dostala menší planetu číslo 136472. V červenci 2008 byla pojmenovaná po Makemakeovi , bohu stvořiteli v mytologii Rapa Nui z Velikonočního ostrova , pod očekáváním Mezinárodní astronomické unie (IAU), že se ukáže jako trpasličí planeta.

Historie

Objev

Makemake byl objeven 31. března 2005 týmem z observatoře Palomar , vedeným Michaelem E. Brownem , a veřejnosti byl oznámen 29. července 2005. Tým plánoval odložit oznamování svých objevů. jasné objekty Makemake a Eris , dokud nebudou dokončena další pozorování a výpočty, ale oba je oznámili 29. července, když objev dalšího velkého objektu, který sledovali, Haumea , byl 27. července kontroverzně oznámen jiným týmem ve Španělsku.

Nejstarší známá pozorování Makemake z doby před objevením byla nalezena na fotografických deskách Digitized Sky Survey Palomar Observatory od 29. ledna 1955 do 1. května 1998.

Navzdory své relativní jasnosti (je asi pětina jasnější než Pluto) byl Makemake objeven až po mnoha mnohem slabších objektech Kuiperova pásu. Většina hledání malých planet se provádí relativně blízko ekliptiky (oblast oblohy, ve které se zdá, že leží Slunce, Měsíc a planety, jak je vidět ze Země), kvůli větší pravděpodobnosti tam najít objekty. Pravděpodobně unikla detekci během dřívějších průzkumů kvůli svému relativně vysokému sklonu oběžné dráhy a skutečnosti, že se v době svého objevu nacházela v nejvzdálenější vzdálenosti od ekliptiky, v severním souhvězdí Coma Berenices.

Makemake je nejjasnější transneptunský objekt po Plutu se zjevnou magnitudou 16,2 na konci roku 1930, je teoreticky dostatečně jasný na to, aby jej objevil Clyde Tombaugh , jehož hledání transneptunských objektů bylo citlivé na objekty až do magnitudy 17. V roce 1934 Tombaugh skutečně oznámil, že neexistují žádné další planety s magnitudou 16,5 a sklonem 17 stupňů nebo větším sklonem, ale do 50 stupňů od kteréhokoli uzlu. A Makemake byl u toho: V době Tombaughova průzkumu (1930-1943) se Makemake pohyboval od ekliptiky v rozmezí 5,5 až 13,2 stupně a pohyboval se přes Aurigu ., začínající poblíž severozápadního rohu Býka a protínající roh Gemini .Výchozí pozice však byla velmi blízko galaktického anticentra a Makemake by bylo téměř nemožné najít na hustém pozadí hvězd. Tombaugh pokračoval v hledání ještě třináct let po svém objevu Pluta (a Makemake, i když se stmíval, měl počátkem roku 1943, v posledním roce jeho hledání, stále magnitudu 16,6), ale do té doby hledal výše zeměpisných šířkách a nenašel žádné další objekty obíhající za Neptunem.

Jméno

Provizorní označení 2005 FY 9 získal Makemake, když byl objev zveřejněn. Předtím objevovací tým používal pro objekt kódové označení " Easterbunny ", protože byl objeven krátce po Velikonocích .

V červenci 2008, v souladu s pravidly IAU pro klasické objekty Kuiperova pásu, dostal 2005 FY 9 jméno božstvo stvořitele .Jméno Makemakea , tvůrce lidstva a boha plodnosti v mýtech o Rapa Nui , původních obyvatelích Velikonočního ostrova , bylo vybráno částečně proto, aby se zachovalo spojení objektu s Velikonocemi.

Symbol, který připomíná výrazné oči a nos v petroglyfech Makemake, navrhl Denis Moskowitz. Používají ho astrologové a objevil se v publikacích NASA.

Orbita a klasifikace

Dráhy Makemake (modrá), Haumea (zelená), kontrastují s dráhou Pluta (červená) a ekliptikou (šedá). Perihelia (q) a aphelia (Q) jsou označena daty průchodu. Pozice v dubnu 2006 jsou označeny koulemi znázorňujícími relativní velikosti a rozdíly v albedu a barvě. Dráha Makemake mimo Neptun je podobná oběžné dráze Haumea . Pozice jsou k 1. lednu 2018.

V dubnu 2019 byla Makemake 52,5 AU (7,85 miliardy km) od Slunce, téměř tak daleko od Slunce, jaká kdy dosáhne na své oběžné dráze. Makemake sleduje oběžnou dráhu velmi podobnou dráze Haumea : má velký sklon 29° a mírnou excentricitu asi 0,16. Přesto je oběžná dráha Makemake o něco dále od Slunce, pokud jde o hlavní poloosu a perihelium . Jeho oběžná doba je 306 let, více než 248 let Pluta a 283 let Haumey. Makemake i Haumea jsou v současnosti daleko od tohoekliptika (v úhlové vzdálenosti téměř 29°). Makemake dosáhne svého afélia v roce 2033, zatímco Haumea překonala své aphelion počátkem roku 1992.

Makemake je klasický objekt Kuiperova pásu (KBO), což znamená, že jeho oběžná dráha leží dostatečně daleko od Neptunu, aby zůstala stabilní po dobu existence Sluneční soustavy. Na rozdíl od plutin , která mohou protínat oběžnou dráhu Neptuna díky své rezonanci s planetou v poměru 2:3, klasické objekty mají perihelia dále od Slunce, bez poruch Neptunu . Takové objekty mají relativně nízkou excentricitu ( napřpod 0,2) a obíhají kolem Slunce v podstatě stejným způsobem jako planety. Makemake je však členem "dynamicky horké" třídy klasických KBO, což znamená, že má vysoký sklon ve srovnání s ostatními ve své populaci. Makemake je pravděpodobně shodou okolností blízko rezonance 13:7 s Neptunem.

Fyzikální vlastnosti

Jas, velikost a rotace

Makemake ( zdánlivá magnituda 16,9) s okrajovou galaxií IC 3587

Makemake je v současnosti vizuálně druhým nejjasnějším objektem v Kuiperově pásu po Plutu a má zjevnou velikost březnové opozice 17,0 a v prosinci 2027 přejde ze současného souhvězdí Coma Berenices do Boötes .Je dostatečně jasný. být viditelný pomocí špičkového amatérského dalekohledu .

Kombinací infračervené detekce Spitzerovým vesmírným dalekohledem a Herschelovým vesmírným dalekohledem s podobností spektra s Plutem se získal odhadovaný průměr od 1360 do 1480 km. Od zákrytu hvězdy Makemake v roce 2011 byly její rozměry zpočátku měřeny na (1 502 ± 45) × (1 430 ± 9) km . Údaje o zákrytu však byly později znovu analyzovány, což vedlo k odhadu (1434+48
−18) × (1420+18
−24km) bez omezení orientace pólů. Makemake byla čtvrtá rozpoznaná trpasličí planeta , protože má jasné V-pásmo absolutní velikosti 0,05. Makemake má vysoce reflexní povrch s geometrickým albedem0,82 ± 0,02.

Doba rotace Makemake se odhaduje na 22,83 hodin. Období rotace 7,77 hodiny zveřejněné v roce 2009 se později ukázalo jako alias skutečné periody rotace. Tato možnost byla zmíněna ve studii z roku 2009 a údaje z této studie dobře souhlasí s obdobím 22,83 hodiny. Tato rotační perioda je na trpasličí planetu poměrně dlouhá. Částečně to může být způsobeno slapovým zrychlením z družice Makemake. Bylo navrženo, že druhý velký, neobjevený satelit by mohl lépe vysvětlit neobvykle dlouhou rotaci trpasličí planety.

Amplituda světelné křivky Makemake je malá, pouze 0,03 mag . Předpokládalo se, že to bylo způsobeno tím, že Makemake je aktuálně pozorován na pólu ze Země; nicméně orbitální rovina S/2015 (136472) 1 (která pravděpodobně obíhá s malým sklonem vzhledem k Makemakeovu rovníku kvůli slapovým efektům) je od Země ze strany, což znamená, že Makemake je skutečně viděn z rovníku.

Spektra a povrch

Umělecké srovnání Pluta , Eris , Haumea , Makemake , Gonggong , Quaoar , Sedna , Orcus , Salacia , 2002 MS 4 a Země spolu s Měsícem

• proti
• t
• E

Stejně jako Pluto se Makemake jeví ve viditelném spektru červeně a výrazně červenější než povrch Eris (viz barevné srovnání TNO ). Blízké infračervené spektrum se vyznačuje přítomností širokých methanových (CH 4 ) absorpčních pásů . Metan je pozorován také na Plutu a Eris, ale jeho spektrální podpis je mnohem slabší.

Spektrální analýza povrchu Makemake odhalila, že metan musí být přítomen ve formě velkých zrn o velikosti alespoň jeden centimetr. Kromě metanu mohou být přítomna velká množství ethanu a tholinů , stejně jako menší množství etylenu , acetylenu a vysoce hmotných alkanů (jako propan ), pravděpodobně vzniklých fotolýzou metanu slunečním zářením. Za červenou barvu viditelného spektra mohou pravděpodobně tholiny. Ačkoli existují důkazy o přítomnosti dusíkového leduna jeho povrchu, alespoň ve směsi s jinými ledy, není ani zdaleka stejná hladina dusíku jako na Plutu a Tritonu , kde tvoří více než 98 procent kůry. Relativní nedostatek dusíkového ledu naznačuje, že jeho zásoby dusíku byly během stáří Sluneční soustavy nějak vyčerpány.

Umělecká interpretace trpasličí planety Makemake, zobrazená s načervenalým povrchem a měsícem

Dálková infračervená (24-70 μm) a submilimetrová (70-500 μm) fotometrie provedená dalekohledy Spitzer a Herschel odhalila, že povrch Makemake není homogenní. Ačkoli většinu pokrývají ledy obsahující dusík a metan, kde se albedo pohybuje od 78 do 90 %, existují malé skvrny tmavého terénu, jejichž albedo je pouze 2 až 12 % a tvoří 3 až 7 % povrchu. .Tyto studie byly provedeny před objevením S/2015 (136472) 1; tak tyto malé tmavé skvrny mohly být ve skutečnosti spíše tmavým povrchem satelitu než nějakými skutečnými povrchovými prvky na Makemake.

Některé experimenty však tyto studie vyvrátily. Spektroskopické studie shromážděné v letech 2005 až 2008 pomocí dalekohledu Williama Herschela (La Palma, Španělsko) byly od roku 2014 analyzovány společně s dalšími spektry v literatuře. množství složitých organických materiálů, vedlejší produkt ozařování ledu přítomného na povrchu Makemake. Relativní poměr dvou dominantních ledových druhů, metanu a dusíku, však zůstává na povrchu poměrně stabilní a odhaluje nízký stupeň nehomogenity v ledové složce. Tyto výsledky byly nedávno potvrzeny, když Telescopio Nazionale Galileo získal pro Makemake v letech 2006 až 2013 nová viditelná a blízko infračervená spektra, která pokrývala téměř 80 % jeho povrchu; tato studie zjistila, že změny ve spektrech byly zanedbatelné, což naznačuje, že povrch Makemake může být skutečně homogenní. Na základě optických pozorování provedených v letech 2006 až 2017 Hromakina et al. dospěl k závěru, že Makemakeova světelná křivka byla pravděpodobně způsobena heterogenitami napříč jejím povrchem, ale že odchylky (řádově 3 %) byly příliš malé na to, aby byly detekovány spektroskopicky.

Atmosféra

Makemake, označený červenými pruhy, jak jej zobrazila sonda New Horizons v říjnu 2007

Očekávalo se, že Makemake bude mít atmosféru podobnou atmosféře Pluta , ale s nižším povrchovým tlakem. Dne 23. dubna 2011 však Makemake prošel před hvězdou 18. magnitudy a náhle zablokoval její světlo. Výsledky ukázaly, že Makemake v současnosti postrádá podstatnou atmosféru a stanovil horní hranici tlaku na jeho povrchu 4-12 nanobarů.

Přítomnost metanu a možná i dusíku naznačuje, že Makemake by mohl mít přechodnou atmosféru podobnou té, kterou má Pluto blízko svého perihelia .Dusík, pokud je přítomen, bude jeho dominantní složkou. Existence atmosféry také poskytuje přirozené vysvětlení vyčerpání dusíku: protože gravitace Makemake je slabší než gravitace Pluta, Eris a Tritonu, velké množství dusíku se pravděpodobně ztratilo atmosférickým únikem ; metan je lehčí než dusík, ale má výrazně nižší tlak par při teplotách převládajících na povrchu Makemake (32-36 K), která brání jejímu úniku; výsledkem tohoto procesu je vyšší relativní množství metanu. Studie atmosféry Pluta provedené New Horizons však naznačují, že metan, nikoli dusík, je dominantním unikajícím plynem, což naznačuje, že důvody nepřítomnosti dusíku v Makemake mohou být komplikovanější.

satelit

Dva snímky Makemake a jeho satelitu pořízené HST s odstupem dvou dnů v dubnu 2015Hlavní článek: S/2015 (136472) 1

Makemake má jediný objevený měsíc, S/2015 (136472) 1 a přezdívaný MK2. Bylo vidět 21 000 km (13 000 mi) od trpasličí planety a jeho průměr se odhaduje na 175 km (110 mi) (pro předpokládané albedo 4 %).

Makemake systém

název Průměr (km) Datum objevení
Makemake ≈ 1430 31. března 2005
S/2015 (136472) 1 ≈ 175 27. dubna 2015

Průzkum

Bylo spočítáno, že průletová mise k Makemake by mohla trvat jen něco málo přes 16 let s využitím gravitační asistence Jupiter , na základě data startu 21. srpna 2024 nebo 24. srpna 2036. Makemake by byla přibližně 52 AU od Slunce, když by kosmická loď dorazila.