Планета маки в солнечной системе. Знакомство с карликовыми планетами

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.

Астрономы обнаружили у одной из самых крупных и второй по яркости (после Плутона) ледяных карликовых планет Макемаке спутник. Об этом сообщается на сайте НАСА.

Небесное тело с шифром S/2015 (136472) и именем MK 2 в 1,3 тысячи раз тусклее Макемаке. Спутник вращается вокруг карликовой планеты на расстоянии около 21 тысячи километров и в диаметре достигает 160 километров. В случае, если MK 2 движется по круговой орбите вокруг Макемаке, период его обращения равен как минимум 12 суткам.

Форма орбиты важна для выяснения происхождения спутника. В случае, если она круговая, это может означать происхождение MK 2 в результате столкновения Макемаке с другим небесным телом из пояса Койпера (расположенного на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц от Солнца). Если траектория движения MK 2 вокруг карликовой планеты вытянута, спутник мог быть захвачен небесным телом из пояса Койпера несколько миллиардов лет назад.

Фото: A. Parker and M. Buie (SwRI) / NASA / ESA

Открытие MK 2 также может объяснить наблюдаемые при исследовании Макемаке инфракрасные аномалии: несмотря на то, что поверхность карликовой планеты яркая и холодная, ее температура в некоторых районах выше, чем в окружающих областях. Причиной этого может быть темная поверхность небесного тела.

Низкую яркость и серый цвет MK 2 (по сравнению с карликовой планетой) ученые объясняют ее невысокой массой: лед в результате сублимации под действием солнечного излучения переходит в газообразное состояние и таким образом не задерживается на поверхности спутника. Это делает его похожим на комету.

Видео: NASA Goddard / YouTube

MK 2 астрономы обнаружили при помощи научного инструмента Wide Field Camera 3 космического телескопа Hubble. Для обнаружения спутника у Макемаке использовалась та же техника, что и в 2005, 2011 и 2012 для исследования малых лун Плутона. Наблюдения проводились в апреле 2015 года и только к настоящему времени удалось завершить их анализ. На представленном НАСА снимке MK 2 заметен как небольшое яркое тело вблизи Макемаке. В дальнейшем астрономы планируют уточнить параметры орбиты, размеры и массу луны.

> Макемаке

Макемаке – четвертая по размеру карликовая планета Солнечной системы: характеристика, открытие, радиус, название, фото, спутники, атмосфера, исследование.

В 2003 году Майкл Браун со своей командой из Caltech запустили серию открытий, которые изменили наше понимание Солнечной системы. Изначально они нашли Эриду, что поставило под сомнение понятие планеты. Последующие находки еще сильнее намекали на необходимость изменения классификации.

В 2005 году они заметили Макемаке , чей статус до сих пор остается спорным. Но в МАС официально признали, что это 4-я карликовая планета.

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 10 21 кг. Благодаря этому карлик стоит на 3-й позиции по величине среди ТНО. Радиус Макемаке на экваторе - 751 км, а на полюсах - 715 км.

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/см 3 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.

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.