
Как вы думаете, с чего началась история, итогом которой стало изгнание Плутона из дружной семьи планет Солнечной системы? С открытия Макемаке. Этот космический объект астрономы обнаружили 31 марта 2005 года. И объявили об этом публично 29 июля того же года.
В 2008 году Международный астрономический союз официально признал это небесное тело карликовой планетой. И утвердил название для этого недавно идентифицированного объекта – «Макемаке». Это уникальное имя происходит из полинезийской мифологии коренных жителей острова Пасхи. Их бог, Макемаке, был главным среди богов. Его считали ответственным за плодородие земли и создателем человечества.
Однако, прежде чем он получил свое одобренное астрономическим союзом название, новый космический объект обозначили как 2005 FY9 с номером малой планеты 136472. Его первое кодовое имя звучало как «Пасхальный кролик». Потому что обнаружена Макемаке была сразу после Пасхи.
Обнаружение Макемаке, а также открытие Эриды и Хаумеи, стало решающим моментом в пересмотре требований к классификации планет. Это событие привело к тому, что Международный астрономический союз предложил ввести новый класс космических объектов – «карликовая планета». Эта новая группа положила конец дебатам и о том, что же на самом деле представляют собой классические планеты, и какие объекты к ним относятся.
Макемаке – второй по яркости объект в поясе Койпера. Где он, собственно и находится. Его видимая величина составляет около 17,0. Самый яркий объект в поясе – Плутон. Возле Макемаке с помощью космического телескопа Хаббл в 2016 году астрономы нашли спутник. Его назвали MK 2.
Карликовая планета находится на внешних границах Солнечной системы. Внутренняя часть которой ограничена поясом астероидов. В этом регионе есть только одна карликовая планета – Церера. Дальше расположены планеты-гиганты. После этих планет находится область, похожая на пояс астероидов. Она носит название пояс Койпера.
Макемаке находится именно здесь, как уже говорилось выше. Эта область находится за пределами орбиты планеты-гиганта Нептуна. Она представляет собой околозвёздный диск, который шире и массивнее пояса астероидов. Этот пояс населен ледяными и каменистыми объектами всех размеров. Астрономы называют их объектами пояса Койпера, плутоидами или транснептуновыми объектами. По сути – это строительный мусор, оставшийся здесь после образования Солнечной системы, которое произошло около 4,5 миллиарда лет назад.
Карликовые планеты Плутон, Эрида и Хаумеа тоже расположены в этом регионе. Сравнение их размеров показывает, что размер Макемаке составляет примерно две трети от размера Плутона. Который является самым большим телом в поясе Койпера.
Несмотря на то, что Макемаке является вторым по яркости объектом пояса Койпера после Плутона, обнаружен он был относительно недавно. Скорее всего, это связано с наклонением его орбиты.
Карликовая планета успешно избежала обнаружения, когда американский астроном Клайд Томбо активно искал транснептуновые объекты. Это происходило в конце 30-х годов прошлого века. Астроном вполне мог обнаружить Макемаке. Потому что его приборы имели нужную чувствительность. Причина того, что этот объект обнаружили не сразу, могла заключаться в том, что во время съемки эта карликовая планета просто терялась на фоне плотно упакованного звездами неба.
Карликовая планета, получившая свое название в честь верховного бога изобилия Маке-Маке, птицечеловека, весьма почитаемого рапануйцами, что проживают на острове Пасха. Является весьма ярким объектом, относящимся к транснептуновым. Его орбита находится намного дальше Нептуна, в районе пояса Койпера. Наверное, именно этим можно объяснить позднее обнаружение планеты, являющейся третьей по своим размерам, большое наклонение тоже внесло свой вклад в открытие, произошедшее в 2005 году, благодаря группе ученых из Америки под руководством М. Брауна, сумевших разглядеть новое неопознанное тело на фотографиях, полученных с помощью телескопа.
При более детальном изучении снимков, которые находятся в архиве, было обнаружено, что Макемаке запечатлен и в более ранние годы, в частности на снимках, сделанных в 2003 году.
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.
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.
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/куб.м 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.
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 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.
Макемаке находится в среднем на расстоянии 6847000000 километров или в 45,8 астрономических единиц от Солнца. Одна астрономическая единица (сокращенно AЕ) – это расстояние от Солнца до Земли. Солнечному свету требуется 6 часов и 20 минут, чтобы добраться от Солнца до Макемаке.
Карлик обращается вокруг Солнца за 305 лет. По мере того, как планета вращается вокруг Солнца, она совершает одно обращение вокруг своей оси за 22,5 часа, делая его суточную длину похожую на нашу.
Учитывая то, что характеристика отражательной способности поверхности приблизительно равна 0,7 при нынешнем расстоянии от нашего светила средняя температура составляет −244 град.C, а в ближайшей к Солнцу точке орбиты температура повышается не намного и может достигать −239 град.C.
Карликовая планета Макемаке является членом группы объектов, которые вращаются в дископодобной зоне за пределами орбиты Нептуна, называемой поясом Койпера. Эта далекая область населена тысячами миниатюрных ледяных миров, которые образовались в начале истории нашей Солнечной системы около 4,5 миллиардов лет назад. Эти ледяные, скалистые тела называются объектами пояса Койпера, приднестровскими объектами или плутоидами.
Мы до сих пор не можем видеть слишком много деталей поверхности планеты, но это, кажется, красновато-бурый цвет, похожий на Плутон. Ученые также обнаружили замороженный метан и этан на его поверхности. Фактически, гранулы замороженного метана размером в 1 сантиметр в диаметре могут лежать на холодной поверхности Макемаке. Атмосфера у карлика отсутствует. Однако, может быть временная атмосфера, состоящая из метана и азота которая появляется в перигелии – когда планета ближе всего к Солнцу.
Макемаке имеет одну временную луну, S / 2015 (136472) 1 по прозвищу MK 2. Спутник более чем в 1300 раз меньше, чем Макаке. МК 2 был замечен примерно в 21000 км от карликовой планеты, а ее радиус оценивается примерно в 80 километров.
Классические объекты пояса Койпера (к которым относится и Макемаке) не имеют орбитального резонанса с Нептуном и почти «не ощущают» гравитационных возмущений с его стороны. 11 июня 2008 г. IAU объявил о выделении в классе карликовых планет подкласса плутоидов, зачислив в эту категорию Плутон, Эриду, Хаумеа и Макемаке. Плутоид – это объект, обращающийся вокруг Солнца по орбите, большая полуось которой больше радиуса орбиты Нептуна, а масса оказывается достаточной для придания его телу формы, близкой к сферической, но недостаточна для «расчистки» пространства в окрестностях его орбиты от сравнимых по размеру тел. В настоящее время Макемаке, имеющий видимую звездную величину 16,7m, является вторым по яркости койпероидом (после Плутона). Исходя из этого, можно оценить его альбедо и температуру поверхности, равную примерно 30 К.
Наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах указывают на схожесть состава поверхностей Макемаке и Плутона. Спектры свидетельствуют о присутствии полос поглощения твердого метана, сконденсированного в хлопья сантиметровых размеров. Не исключается наличие заметных количеств этана, а также толина – смеси смолистых полимеров оранжевого оттенка, образующейся из метана под действием высокоэнергетического солнечного излучения.
Не подлежит сомнению, что в удаленных областях пояса Койпера и облака Оорта будет найдено еще не одно небесное тело, по своим характеристикам подходящее под определение «карликовой планеты»; возможно, по размерам и массе какое-то из них окажется больше Плутона и Эриды. С другой стороны, астрономы продолжат изучение уже открытых объектов с помощью наземных телескопов, растущие технические возможности которых позволят узнать много интересного об этой самой немногочисленной пока категории «обитателей» Солнечной системы.
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.
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.
Орбита Макемаке отслежена по архивным снимкам вплоть до 1955 года. Она наклонена к плоскости эклиптики под углом 29 градусов, 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.
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.
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.
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.
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 было объявлено об открытии у Макемаке маленького спутника яркостью 0,08% от яркости карликовой планеты. Он получил обозначение S/2015 (136472) 1.
Изучая карликовую планету, астрономы пришли к выводу, что на поверхности Макемаке присутствуют метан, этан, аммиак в замерзшем состоянии в виде зерен, также там есть и азот. Зерна метана имеют диаметр около 1 см, а этана около 0,1 мм. Азота на Макемаке совсем немного, небольшая его примесь содержится во льдах. Считается, что с течением времени запасы азота исчерпались: по всей вероятности, значительную его часть унес планетарный ветер.
Астрономы полагают, что на поверхности планеты встречаются толины, обладающие красновато-коричневым оттенком, из-за них Макемаке кажется слегка красноватой. Толины – это органические вещества, которые образуются каждый раз, когда солнечный свет взаимодействует с метаном и этаном.
Интересное явление происходит с атмосферой Макемаке. Когда планета приближается к Солнцу, зернистые метан и этан нагреваются и под тепловым воздействием переходят в газообразное состояние. Затем эти газы поднимаются и окутывают планету плотной дымкой – газовой оболочкой, похожей на оболочку Плутона. Метаново-этановая атмосфера существует до тех пор, пока Макемаке находится в «зоне тепла». Когда планета начинает отдаляться от Солнца, метан и этан замерзают, а затем снежными хлопьями падают на поверхность, после чего образуются зерна.
Интересные факты о Макемаке
Общая площадь поверхности Макемаке составляет порядка 6.3 млн кв.км. Это составляет около 35% от площади России.
Из всех классических (то есть не имеющих орбитального резонанса с орбитой Нептуна) объектов пояса Койпера она является крупнейшим.
Официально Макемаке пока не имеет статуса карликовой планеты. Но по всем параметрам она подходит под все критерии, так что его присвоение, скорее всего, лишь вопрос времени.
Учёные до сих пор не знают, наклонена ли ось вращения Макемаке по отношению к плоскости. Но даже если и так, вряд ли там есть смена времён года, так как находится этот плутоид очень уж далеко от Солнца.
Атмосферы здесь нет, но, вероятно, она время от времени появляется, когда карликовая планета приближается к Солнцу. Когда она удаляется от него, атмосфера снова замерзает и выпадает на поверхность в виде осадков.
Открыли Макемаке в 2005 году. Но позднее, изучив архивные снимки, её обнаружили на многих из них, так что открыть это небесное тело могли ещё в 1955 году.
Здесь много снега, правда, состоит он в основном из замёрзшего метана. Наличие водяного льда до сих пор находится под вопросом.
Солнце с поверхности Макемаке выглядит просто очень яркой и крупной звездой. Примерно так же выглядит Венера с поверхности Земли.
Метановый снег на Макемаке в силу редкого совпадения множества факторов образует крупные структуры вроде градин, диаметр которых достигает примерно сантиметра.
Температура здесь колеблется от -238 град.С до -243 град.С, то есть в любом случае остаётся экстремально низкой.
Это небесное тело очень быстро вращается вокруг своей оси, так что день здесь длится около 7 часов 40 минут, плюс-минус.
Сила тяжести на Макемаке в 24,5 раз слабее, чем на Земле. Человек, подпрыгнув здесь, поднялся бы на несколько десятков метров над поверхностью, а потом долго опускался бы обратно.
У этого плутоида есть спутник диаметром от 100-200 км. До его открытия учёные считали Макемаке единственной карликовой планетой, у которой естественных спутников нет вовсе.
У беспилотного космического аппарата полёт до Макемаке по оптимальной траектории займёт около 16 лет. Стартовое окно открывается редко, и ближайшими доступными датами являются 2024 и 2036 годы. Но изучение этого небесного тела пока не настолько интересует учёных, чтобы запускать к нему дорогостоящую космическую миссию.
Диаметр этой карликовой планеты составляет около 1478 км.
Первая космическая скорость, необходимая для выхода с поверхности на стабильную орбиту, у Макемаке в 16 раз ниже, чем на Земле. Поэтому взлёт отсюда потребовал бы значительно меньше энергии, чем на нашей планете.
Это одно из самых красных небесных тел в Солнечной системе, а по оттенку плутоид напоминает Марс. Большинство учёных сходится во мнении, что насыщенный красно-бурый цвет обусловлен наличием большого количества органических соединений.
Альбедо Макемаке достигает 70%, что выше, чем у любой другой карликовой планеты. Так что в любительский телескоп разглядеть её вполне возможно.
Назвали этот плутоид в честь одноимённого верховного божества из пантеона рапануйцев, коренных обитателей острова Пасхи.
Время от времени Макемаке оказывается ближе к Солнцу, чем Плутон. Но происходит это нечасто, так как один оборот вокруг нашего светила она делает за 306 лет.
Информации по Макемаке и МК 2 пока еще очень мало, недавно обнаруженные и очень далеко расположенные, они требуют длительного наблюдения, для того, чтобы получить более точные данные. Так что ждем новых открытий от астрофизиков.
|