Introduction aux planètes naines. Makemake - une planète avec une atmosphère temporaire

Makemake, un corps céleste rocheux et la troisième plus grande planète naine de notre système solaire, est situé dans une région lointaine de l'espace - la ceinture de Kuiper, au-delà de l'orbite de Pluton.

Après la découverte de la planète en 2005, les astronomes n'ont pas pu déterminer pendant longtemps la taille de Makemake, mais certains scientifiques ont suggéré qu'elle était plus petite que Pluton.

Lors des observations de Makemake en 2010 à l'aide du télescope spatial Spitzer, les chercheurs ont calculé que le diamètre de la planète était de 1 400 à 1 600 km. Cette taille est suffisante pour que Makemake dépasse une autre planète naine, Haumea, pour devenir la troisième plus grande planète de ce type. De plus, il s'est avéré que Makemake est une boule légèrement aplatie qui fait un tour complet autour du Soleil en 310 années terrestres.

En étudiant la planète naine, les astronomes sont arrivés à la conclusion que la surface de Makemake contient du méthane et de l'éthane gelés sous forme de grains, ainsi que de l'azote. Les grains de méthane mesurent environ 1 cm et les grains d’éthane mesurent environ 0,1 mm. Il y a très peu d'azote sur Makemak ; une petite quantité est contenue dans la glace de méthane. On pense que les réserves d'azote ont été épuisées tout au long de l'existence de la planète. Selon toute vraisemblance, une partie importante de celui-ci a été emportée par le vent planétaire.

Les astronomes pensent également qu'il y a des tholins à la surface de la planète qui ont une teinte rouge, ce qui donne à Makemake une apparence légèrement rougeâtre. Les tolines sont des substances organiques. Il s'agit d'un mélange de différents copolymères organiques (substances dont les chaînes moléculaires sont constituées de deux ou plusieurs unités structurelles). Les nuances caractéristiques des tholins sont brun rougeâtre ou orange rougeâtre. Les tholins se forment chaque fois que la lumière ultraviolette du soleil interagit avec l'éthane et le méthane.

Un phénomène intéressant se produit avec l’atmosphère de Makemake. Lorsque la planète, se déplaçant sur son orbite, s'approche du Soleil, le méthane et l'éthane granulaires se réchauffent et, sous l'influence de la chaleur, se transforment en leur état gazeux habituel. Ces gaz s’élèvent alors et entourent la planète d’une couche atmosphérique. L’atmosphère de méthane-éthane existe tant que Makemake se trouve dans une « zone de chaleur » aussi favorable. Alors que la planète commence à s’éloigner du Soleil et à se déplacer vers un terrain spatial plus froid, le méthane et l’éthane gèlent. Ils tombent comme des flocons de neige sur la surface et y prennent la forme de grains.

Découverte de la planète

Les premiers à avoir découvert cette planète furent les astronomes Michael Brown, David Rabinowitz et Chadwick Trujillo. Ils ont découvert Makemake le 31 mars 2005, quelques jours après Pâques, qui tombait le 27 mars de la même année. Comme l’objet a été découvert presque immédiatement après les vacances, les scientifiques voulaient donner à la nouvelle planète un nom en quelque sorte lié au mot « Pâques ». Il a été décidé de donner à la planète le nom du dieu mythologique du peuple Rapanui - les habitants de l'île de Pâques, Make-make - le dieu de l'abondance et le créateur de l'humanité.

Faits intéressants

Certaines zones de la planète apparaissent sous forme de lignes sombres et sont inaccessibles à l’observation. En effet, le spectre proche infrarouge de Makemake est marqué par de fortes raies d'absorption du méthane. Aux fréquences de ces lignes, les atomes absorbent des quanta de rayonnement électromagnétique, après quoi ils réémettent les quanta dans une direction arbitraire, et la masse de matière qui compose la surface de la planète commence à diffuser le rayonnement dans différentes directions.

En mars 2016, un satellite a été découvert en orbite autour de la planète, nommé MK 2. Le diamètre de la lune Makemake est de 160 kilomètres et le corps tourne autour de la planète en 12 jours terrestres. Fait intéressant, MK 2 est un objet très sombre, tandis que Makemake a une surface assez brillante en raison du méthane glacé.

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Science

Située aux confins du système solaire, la mystérieuse planète naine Makemake est enfin sortie des ténèbres et a été repérée par les astronomes, qui peuvent désormais bien observer la petite sœur de Pluton.

Découvert en 2005, Makemake, du nom d'un dieu polynésien, est l'un des cinq objets connus semblables à Pluton qui ont conduit les astronomes à redéfinir le concept de « planète » en 2006 et à créer un nouveau groupe de « planètes naines ». Makemake n'est que légèrement plus petite que Pluton et, comme elle, orbite en dehors de l'orbite de Neptune. Les scientifiques s’attendaient à ce que cette planète naine ait une atmosphère, mais il a été récemment prouvé que ce n’est pas le cas.

Explorer une planète naine

Une équipe internationale d'astronomes a pu tester pour la première fois les caractéristiques physiques de Makemake à l'aide de trois télescopes puissants. Observatoire européen austral au Chili. Les scientifiques ont observé la lumière d’une étoile lointaine changer alors qu’une planète naine passait devant elle.

"Ces phénomènes sont incroyablement difficiles à prévoir et à observer. Cependant, c'est le seul moyen d'obtenir des données précises sur les propriétés importantes des planètes naines.", - parle José Luis Ortiz, directeur de nouvelles recherches, astronome de l'Institut espagnol d'astrophysique d'Andalousie. Il a ajouté que cela revient à étudier des pièces de monnaie situées à 50 kilomètres ou plus.


Ortiz et son équipe ont appris que Makemake n'avait pas d'atmosphère lorsque la lumière de l'étoile derrière elle est soudainement devenue plus faible et s'est soudainement éclaircie après le transit de la planète naine.

Les scientifiques ont déclaré que cela signifie que la planète n’a pas d’atmosphère globale permanente, tout comme sa voisine Pluton. Si Makemake avait une atmosphère, la lumière de l'étoile changerait progressivement au cours de son transit.

Où est passée l’atmosphère de la planète ? De nouvelles recherches ont mis en lumière certaines des fonctionnalités de Makemake et ont non seulement pu prouver qu'il est dépourvu d'atmosphère. Ils ont également pu calculer plus précisément sa taille et comprendre quel type de surface il possède."Nous pensons que Makemake est une boule légèrement aplatie aux pôles et recouverte de glace blanche, principalement de glace de méthane. , a déclaré Ortiz. –


Cependant, certains éléments indiquent qu'il contient des matières organiques, du moins dans certaines zones. Ce matériau est généralement de couleur rouge, mais la surface de la planète elle-même est assez sombre. » Pourquoi Makemake manque d'ambiance reste un mystère, mais Ortiz a quelques idées. Pluton est recouvert de glace d'azote. Lorsque le Soleil chauffe cette matière volatile, elle se transforme immédiatement en gaz, créant ainsi une atmosphère.


La planète naine a moins de masse et un champ gravitationnel plus faible que Pluton. Cela signifie qu’au cours de plusieurs milliards d’années, Makemake a perdu tout son azote. La glace de méthane peut également se transformer en gaz lorsqu'elle est chauffée. Cependant, selon Ortiz, du fait que la planète naine est très éloignée du Soleil, ses rayons ne sont pas capables de réchauffer le méthane, qui se trouve à sa surface à l'état solide sous forme de glace. Même si le méthane se transforme en gaz, il ne durera que 10 % de l’atmosphère.

Planète naine, plutoïde, objet classique de la ceinture de Kuiper. Initialement désigné comme 2005 FY9, il a ensuite reçu le numéro 136472. Selon les astronomes de l'Observatoire Palomar (Californie), il a un diamètre de 50 à 75 % du diamètre de Pluton et se classe au troisième (ou quatrième) diamètre parmi la ceinture de Kuiper. objets. Contrairement à d'autres grands objets transneptuniens, Makemake n'a encore découvert aucun satellite et sa masse et sa densité restent donc incertaines.

Makemake est une planète naine

L'installation a été inaugurée le 31 mars 2005 par une équipe dirigée par Michael E. Brown. La découverte a été annoncée le 29 juillet 2005, le même jour que deux autres grands objets transneptuniens : Eris. Clyde Tombaugh a eu l'occasion d'observer Makemake en 1930, puisque l'objet était alors situé à quelques degrés seulement de l'écliptique, à la frontière des constellations du Taureau et de l'Auriga, et sa magnitude apparente était de 16 m. Cependant, elle est trop proche de la Voie lactée, ce qui la rend très difficile à observer. Tombaugh a continué à chercher d'autres objets trans-neptuniens pendant plusieurs années après la découverte de Pluton, mais a échoué.

En juillet 2008, l'Union astronomique internationale, sur proposition de Michael Brown, a nommé l'objet Makemake, en l'honneur de la divinité de la mythologie de Rapa Nui. Brown a expliqué son choix de nom par le fait que l'établissement a été ouvert la veille de Pâques (le peuple Rapanui est les aborigènes de l'île de Pâques).

En 2009, Makemake était à 52 heures du matin. c'est-à-dire du Soleil, c'est-à-dire presque à l'aphélie. L'orbite de Makemake, comme celle de Haumea, est inclinée de 29° et a une excentricité d'environ 0,16. Mais, en même temps, son orbite est située légèrement plus loin que l’orbite d’Haumea, tant le long du demi-grand axe qu’au périhélie. La période orbitale de l'objet autour du Soleil est de 310 ans, contre 248 pour Pluton et 283 pour Haumea. Makemake atteindra son aphélie en 2033.


Contrairement aux plutinos, les objets classiques de la ceinture de Kuiper, auxquels et appartiennent, n'ont pas de résonance orbitale avec Neptune (2:3) et ne dépendent pas de ses perturbations. Comme les autres objets de la ceinture de Kuiper, Makemake présente une légère excentricité.

Par décision de l'Union astronomique internationale en 2006, Makemake a été incluse dans le groupe des planètes naines. Le 11 juin 2008, l'AIU a annoncé l'identification d'une sous-classe de plutoïdes dans la classe des planètes naines. Makemake y était inclus, avec Pluton et Eris.

Planète naine Makemake : faits intéressants

L'objet est actuellement le deuxième plus brillant après Pluton, avec une magnitude apparente de 16,7 m. C'est suffisant pour être visible dans un grand télescope amateur. Sur la base de l'albédo de Makemake, nous pouvons conclure que la température de surface est d'environ 30 °K. La taille de la planète naine est inconnue exactement, mais selon des études réalisées dans le domaine infrarouge par le télescope Spitzer, et en comparaison avec le spectre de Pluton, il est généralement admis que son diamètre est d'environ 1500 + 400 x 200 km. C'est légèrement plus grand que le diamètre de Haumea, faisant peut-être de Makemake le troisième plus grand objet transneptunien après Éris et Pluton. La magnitude absolue de cette planète naine est de 0,48 m, ce qui garantit que sa taille est suffisante pour être un sphéroïde. Poids ~ 4 ? 1021 kg.

Dans une lettre à la revue Astronomy and Astrophysics, Licandro et d'autres ont rendu compte de recherches menées dans les régions visibles et infrarouges longs de Makemake. Ils ont utilisé le télescope William Herschel et le Telescopio Nazionale Galileo et ont découvert que la surface de Makemake était similaire à celle de Pluton. Des bandes d'absorption du méthane ont également été détectées. Du méthane a également été trouvé sur Pluton et Éris, mais en quantités beaucoup plus faibles.

Des recherches ont montré que la surface de Makemake peut être recouverte de grains de méthane d'au moins 1 cm de diamètre. Il est également possible la présence, et en grande quantité, d'éthane et de tholin, issus du méthane suite à la photolyse sous l'influence du rayonnement solaire. La présence d'azote gelé est également supposée, mais pas en quantités aussi importantes que sur Pluton ou, surtout, sur Triton.

On suppose que le principal composant de l’atmosphère raréfiée de Makemake pourrait être l’azote.

En 2007, un groupe d'astronomes espagnols dirigé par J. Ortiz a déterminé, en modifiant la luminosité de Makemake, que sa période de rotation était de 22,48 heures. En 2009, de nouvelles mesures des fluctuations de luminosité effectuées par des astronomes américains ont donné une nouvelle valeur pour la période : 7,77 heures (environ trois fois moins). Les auteurs de l'étude ont suggéré que nous voyons maintenant Makemake presque depuis le pôle et que pour déterminer avec précision la période, il faut attendre plusieurs décennies.


n'a pas de satellites. Les lunes, si elles existent, seraient détectées même si leur luminosité était de 1 % de celle de la planète naine et que la distance de Makemake était de 0,4 seconde d'arc ou plus.

Les astronomes ont découvert un satellite à proximité de l’une des planètes naines glacées les plus grandes et les deuxièmes plus brillantes (après Pluton), Makemake. Cela a été rapporté sur le site Web de la NASA.

Le corps céleste portant le code S/2015 (136472) et le nom MK 2 est 1,3 mille fois plus sombre que Makemake. Le satellite orbite autour de la planète naine à une distance d'environ 21 000 kilomètres et atteint un diamètre de 160 kilomètres. Si MK 2 se déplace sur une orbite circulaire autour de Makemake, sa période orbitale est d'au moins 12 jours.

La forme de l'orbite est importante pour déterminer l'origine du satellite. S'il est circulaire, cela pourrait indiquer l'origine de MK 2 à la suite d'une collision entre Makemake et un autre corps céleste de la ceinture de Kuiper (situé à une distance de 30 à 55 unités astronomiques du Soleil). Si la trajectoire de MK 2 autour de la planète naine est allongée, le satellite aurait pu être capturé par un corps céleste de la ceinture de Kuiper il y a plusieurs milliards d'années.

Photo : A. Parker et M. Buie (SwRI) / NASA / ESA

La découverte de MK 2 pourrait également expliquer les anomalies infrarouges observées lors de l'étude de Makemake : bien que la surface de la planète naine soit lumineuse et froide, sa température dans certaines zones est plus élevée que dans les zones environnantes. La raison en est peut-être la surface sombre du corps céleste.

Les scientifiques expliquent la faible luminosité et la couleur grise de MK 2 (par rapport à une planète naine) par sa faible masse : la glace, suite à la sublimation sous l'influence du rayonnement solaire, se transforme en état gazeux et ne s'attarde ainsi pas à la surface du satellite. Cela fait ressembler à une comète.

Vidéo : NASA Goddard/YouTube

Les astronomes ont découvert MK 2 à l'aide de l'instrument Wide Field Camera 3 du télescope spatial Hubble. La découverte du satellite de Makemake a utilisé la même technique utilisée en 2005, 2011 et 2012 pour étudier les petites lunes de Pluton. Les observations ont été réalisées en avril 2015 et ce n'est que maintenant qu'elles ont pu compléter leur analyse. Sur l'image de la NASA, MK 2 est visible comme un petit corps brillant près de Makemake. À l'avenir, les astronomes envisagent de clarifier les paramètres orbitaux, la taille et la masse de la Lune.



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