Маке́маке ( 136472 Makemake по каталогу Центра малых планет , первоначально 2005 FY ₉ ) — карликовая планета Солнечной системы . Относится к транснептуновым объектам (ТНО) , плутоидам . Является крупнейшим из известных классических объектов пояса Койпера .

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 годы, 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 архивных 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 FY ₉ .

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.

Оригинальный текст (англ.)

Three years is a long time to have only a license plate number instead of a name, so for most of the time, we simply refered to this object as «Easterbunny» in honor of the fact that it was discovered just a few days past Easter in 2005.

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 FY ₉ 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 .

Символ

Макемаке не имеет официально принятого символа, подобного тем, что используются для обозначения классических планет, Цереры и Плутона, поскольку современные астрономы не испытывают потребности в таких символических обозначениях. Астрологи, напротив, активно пользуются подобными знаками при составлении астрологических карт, придумывая обозначения и для недавно открытых объектов. Так, для обозначения Макемаке в астрологическом сообществе изначально получил распространение символ , который, видимо, образован из сочетания элементов букв и цифр в предварительном обозначении объекта 2005 FY ₉ . Через некоторое время после присвоения названия, появился символ , основанный на наскальных изображениях с острова Пасхи. Также астрологами используется символ , предложенный Генри Сельцером и изображающий человека-птицу, которым представлялся Маке-маке жителям острова Пасхи .

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 −0,44 ^m . Его видимый блеск в 2012 году равен 16,9 ^m , 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 15,5 ^m , что лишь немного меньше яркости Плутона, с которым они будут находиться почти на одном расстоянии от Солнца .

По расчётам, длительность полёта автоматической межпланетной станции для исследования Макемаке с пролётной траектории составила бы более 16 лет с использованием гравитационного манёвра у Юпитера. Оптимальными датами для запуска миссии считаются 21 августа 2024 и 24 августа 2036 .

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 18,2 ^m ) 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⋅10 ²¹ 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 (CH ₄ ), 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 , а также в отсутствии азота (N ₂ ) и угарного газа (CO). Предположительно, 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 .

Спутник

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 , но широкое распространение получило неофициальное название «MK 2» .

Примечания

Ссылки

• (рус.) . antwrp.gsfc.nasa.gov . Дата обращения: 16 сентября 2022. APOD July 15, 2008 (англ.)
• (англ.) . www.orbitsimulator.com . Дата обращения: 16 сентября 2022.
• (рус.) . theskylive.com . Дата обращения: 16 сентября 2022. The sky live.