Įvadas į nykštukines planetas. Makemake – planeta su laikina atmosfera

Makemake, uolėtas dangaus kūnas ir trečia pagal dydį nykštukinė planeta mūsų Saulės sistemoje, yra tolimame kosmoso regione – Kuiperio juostoje, už Plutono orbitos.

Po planetos atradimo 2005 m. astronomai ilgą laiką negalėjo nustatyti Makemake dydžio, tačiau kai kurie mokslininkai manė, kad jis buvo mažesnis už Plutoną.

Stebėdami Makemake 2010 m. naudodami Spitzerio kosminį teleskopą, mokslininkai apskaičiavo, kad planetos skersmuo yra 1400–1600 km. Tokio dydžio pakanka, kad Makemake aplenktų kitą nykštukinę planetą Haumea ir taptų trečia pagal dydį tokia planeta. Be to, paaiškėjo, kad Makemake yra šiek tiek suplotas rutulys, kuris per 310 Žemės metų atlieka pilną apsisukimą aplink Saulę.

Tyrinėdami nykštukinę planetą, astronomai priėjo prie išvados, kad Makemake paviršiuje yra grūdų pavidalo užšaldyto metano ir etano, taip pat azoto. Metano grūdeliai yra apie 1 cm dydžio, o etano – apie 0,1 mm. Makemak yra labai mažai azoto, nedidelis jo kiekis yra metano lede. Manoma, kad azoto atsargos buvo išnaudotos per visą planetos egzistavimą. Tikėtina, kad didelę jo dalį nunešė planetinis vėjas.

Astronomai taip pat mano, kad planetos paviršiuje yra tolinų, turinčių raudoną atspalvį, todėl Makemake atrodo šiek tiek rausvas. Tolinai yra organinės medžiagos. Jie yra įvairių organinių kopolimerų (medžiagų, kurių molekulinės grandinės susideda iš dviejų ar daugiau struktūrinių vienetų) mišinys. Tolinams būdingi atspalviai yra rausvai rudi arba rausvai oranžiniai. Tolinai susidaro, kai ultravioletinė saulės šviesa sąveikauja su etanu ir metanu.

Įdomus reiškinys vyksta su Makemake atmosfera. Kai planeta, judanti savo orbita, artėja prie Saulės, granuliuotas metanas ir etanas įkaista ir, veikiami šilumos, virsta įprasta dujine būsena. Tada šios dujos pakyla aukštyn ir apgaubia planetą atmosferos sluoksniu. Metano-etano atmosfera egzistuoja tol, kol Makemake yra tokioje palankioje „šilumos zonoje“. Planetai pradėjus tolti nuo Saulės, pereinant į šaltesnį kosminį reljefą, metanas ir etanas užšąla. Jie krenta kaip sniego dribsniai ant paviršiaus ir ten įgauna grūdelių pavidalą.

Planetos atradimas

Pirmieji žmonės, atradę šią planetą, buvo astronomai Michaelas Brownas, Davidas Rabinowitzas ir Chadwickas Trujillo. Jie atrado Makemake 2005 m. kovo 31 d., praėjus kelioms dienoms po Velykų, kurios nukrito tų metų kovo 27 d. Kadangi objektas buvo aptiktas beveik iškart po šventės, mokslininkai norėjo pavadinti naująją planetą pavadinimu, kažkaip susijusiu su žodžiu „Velykos“. Planetai buvo nuspręsta suteikti mitologinio Rapanui žmonių dievo – Velykų salos gyventojų, Make-make – gausos dievo ir žmonijos kūrėjo vardą.

Įdomūs faktai

Yra keletas planetos sričių, kurios atrodo kaip tamsios linijos ir yra neprieinamos stebėjimui. Taip yra todėl, kad Makemake infraraudonųjų spindulių spektras yra pažymėtas stipriomis metano sugerties linijomis. Šių linijų dažniuose atomai sugeria elektromagnetinės spinduliuotės kvantus, po to vėl išspinduliuoja kvantus savavališka kryptimi, o planetos paviršių sudaranti materijos masė pradeda sklaidyti spinduliuotę įvairiomis kryptimis.

2016 metų kovą planetos orbitoje buvo aptiktas palydovas, pavadintas MK 2. Mėnulio Makemake skersmuo yra 160 kilometrų, o kūnas aplink planetą apskrieja per 12 Žemės dienų. Įdomu tai, kad MK 2 yra labai tamsus objektas, o Makemake dėl ledinio metano turi gana šviesų paviršių.

Radai klaidą? Pasirinkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Mokslas

Pačiame Saulės sistemos pakraštyje esanti paslaptingoji nykštukinė planeta Makemake pagaliau išniro iš tamsos ir ją pastebėjo astronomai, kurie dabar gali gerai apžiūrėti Plutono mažąją seserį.

2005 m. atrasta Makemake, pavadinta Polinezijos dievo vardu, yra vienas iš penkių žinomų į Plutoną panašių objektų, paskatinusių astronomus 2006 m. iš naujo apibrėžti „planetos“ sąvoką ir sukurti naują „nykštukinių planetų“ grupę. Makemake yra tik šiek tiek mažesnis už Plutoną ir, kaip ir jis, skrieja už Neptūno orbitos. Mokslininkai tikėjosi, kad ši nykštukinė planeta turės atmosferą, tačiau neseniai buvo įrodyta, kad taip nėra.

Nykštukinės planetos tyrinėjimas

Tarptautinė astronomų komanda pirmą kartą galėjo išbandyti fizines Makemake savybes, naudodama tris galingus teleskopus. Europos pietinė observatorijaČilėje. Mokslininkai stebėjo, kaip keičiasi tolimos žvaigždės šviesa, kai priešais ją tranzavo nykštukinė planeta.

"Šiuos reiškinius neįtikėtinai sunku numatyti ir stebėti. Tačiau tai vienintelis būdas gauti tikslius duomenis apie svarbias nykštukinių planetų savybes.", - kalba Jose Luisas Ortizas, naujų tyrimų direktorius, astronomas iš Ispanijos Andalūzijos astrofizikos instituto. Jis pridūrė, kad tai tarsi monetų, esančių už 50 ar daugiau kilometrų, tyrimas.


Ortizas ir jo komanda sužinojo, kad Makemake neturėjo atmosferos, kai už jos esančios žvaigždės šviesa staiga tapo silpnesnė ir staiga pašviesėjo po nykštukinės planetos tranzito.

Mokslininkai teigė, kad tai reiškia, kad planeta neturi nuolatinės pasaulinės atmosferos, kaip ir jos kaimynas Plutonas. Jei Makemake turėtų atmosferą, žvaigždės šviesa palaipsniui keistųsi per ją.

Kur dingo planetos atmosfera? Nauji tyrimai atskleidė kai kurias „Makemake“ savybes ir ne tik sugebėjo įrodyti, kad jame nėra atmosferos. Jie taip pat galėjo tiksliau apskaičiuoti jo dydį ir suprasti, kokio paviršiaus jis yra.„Manome, kad Makemake yra rutulys, šiek tiek suplotas ties ašigaliais ir padengtas baltu ledu, daugiausia metano ledu. “, - sakė Ortizas. –


Tačiau yra požymių, kad jame yra organinių medžiagų, bent jau kai kuriose srityse. Ši medžiaga dažniausiai būna raudonos spalvos, tačiau pačios planetos paviršius gana tamsus“. Kodėl Makemake trūksta atmosferos, lieka paslaptis, tačiau Ortizas turi keletą idėjų. Plutonas yra padengtas azoto ledu. Kai Saulė šildo šią lakią medžiagą, ji iš karto virsta dujomis, kurios sukuria atmosferą.


Nykštukinė planeta turi mažesnę masę ir silpnesnį gravitacinį lauką nei Plutonas. Tai reiškia, kad per kelis milijardus metų Makemake prarado visą savo azotą. Metano ledas kaitinant taip pat gali virsti dujomis. Tačiau, pasak Ortizo, dėl to, kad nykštukinė planeta yra labai toli nuo Saulės, jos spinduliai nepajėgia sušildyti metano, kuris ant jos paviršiaus yra kietos būsenos ledo pavidalu. Net jei metanas virsta dujomis, jo užteks tik 10 procentų atmosferos.

Nykštukinė planeta, plutoidas, klasikinis Kuiperio juostos objektas. Iš pradžių buvo pavadintas 2005 FY9, vėliau gavo numerį 136472. Pasak Palomaro observatorijos (Kalifornija) astronomų, jo skersmuo yra 50–75 % Plutono skersmens ir užima trečią (arba ketvirtą) vietą tarp Kuiperio juostos. objektų. Skirtingai nuo kitų didelių trans-Neptūno objektų, Makemake dar neatrado jokių palydovų, todėl jo masė ir tankis lieka neaiškūs.

Makemake yra nykštukinė planeta

Įstaigą 2005 m. kovo 31 d. atidarė Michaelo E. Browno vadovaujama komanda. Apie atradimą buvo pranešta 2005 m. liepos 29 d. – tą pačią dieną kaip ir kiti du dideli transneptūno objektai: Eris. Clyde'as Tombaugh turėjo galimybę stebėti Makemake 1930 m., nes objektas tuo metu buvo tik keli laipsniai nuo ekliptikos, ant Tauro ir Aurigos žvaigždynų ribos, o jo tariamasis dydis buvo 16 m. Tačiau jis yra per arti Paukščių Tako, todėl jį stebėti labai sunku. Po Plutono atradimo Tombaugh tęsė kitų transneptūninių objektų paieškas kelerius metus, tačiau nepavyko.

2008 m. liepos mėn. Tarptautinė astronomų sąjunga, Michaelo Browno siūlymu, pavadino objektą Makemake Rapa Nui mitologijos dievybės garbei. Brownas paaiškino savo pavadinimo pasirinkimą tuo, kad objektas buvo atidarytas Velykų išvakarėse (rapanui žmonės yra Velykų salos aborigenai).

2009 m. Makemake buvo 52 val. tai yra nuo Saulės, tai yra beveik prie afelio. Makemake orbita, kaip ir Haumea, yra pasvirusi 29°, o ekscentriškumas yra apie 0,16. Tačiau tuo pat metu jo orbita yra šiek tiek toliau nei Haumėjos orbita tiek išilgai pusiau didžiosios ašies, tiek perihelyje. Objekto orbitos laikotarpis aplink Saulę yra 310 metų, palyginti su 248 Plutono ir 283 Haumea. „Makemake“ pasieks savo afelį 2033 m.


Skirtingai nuo plutinos, klasikiniai Kuiperio juostos objektai, kuriems ir priklauso, neturi orbitinio rezonanso su Neptūnu (2:3) ir nepriklauso nuo jo trikdžių. Kaip ir kiti Kuiperio juostos objektai, Makemake pasižymi nedideliu ekscentriškumu.

2006 m. Tarptautinės astronomų sąjungos sprendimu Makemake buvo įtraukta į nykštukinių planetų grupę. 2008 m. birželio 11 d. IAU paskelbė identifikuojantį plutoidų poklasį nykštukinių planetų klasėje. Makemake buvo įtrauktas į jį kartu su Plutonu ir Erisu.

Nykštukinė planeta Makemake: įdomūs faktai

Šiuo metu objektas yra antras pagal ryškumą po Plutono, jo matomas dydis yra 16,7 m. To pakanka, kad būtų matomas dideliame mėgėjų teleskope. Remdamiesi Makemake albedo, galime daryti išvadą, kad paviršiaus temperatūra yra maždaug 30 °K. Nykštukinės planetos dydis nėra tiksliai žinomas, tačiau remiantis Spitzerio teleskopo infraraudonųjų spindulių diapazone atliktais tyrimais ir lyginant su Plutono spektru, visuotinai priimta, kad jos skersmuo yra apie 1500 + 400 x 200 km. . Tai šiek tiek didesnis nei Haumėjos skersmuo, todėl Makemake gali būti trečias pagal dydį transneptūninis objektas po Eris ir Plutono. Šios nykštukinės planetos absoliutus dydis yra 0,48 m, o tai garantuoja, kad jos dydis yra pakankamas, kad būtų sferoidas. Svoris ~4?1021 kg.

Laiške žurnalui Astronomy and Astrophysics Licandro ir kiti pranešė apie tyrimus, atliktus matomuose ir ilguose infraraudonųjų spindulių Makemake regionuose. Jie panaudojo William Herschel teleskopą ir Telescopio Nazionale Galileo ir nustatė, kad Makemake paviršius buvo panašus į Plutono paviršių. Taip pat buvo aptiktos metano sugerties juostos. Metanas taip pat buvo rastas Plutone ir Eridėje, tačiau daug mažesniais kiekiais.

Tyrimai parodė, kad Makemake paviršius gali būti padengtas bent 1 cm skersmens metano grūdeliais. Taip pat gali būti dideliais kiekiais etano ir tolino, susidarančio iš metano fotolizės metu, veikiant saulės spinduliuotei. Taip pat manoma, kad yra užšaldyto azoto, nors ir ne tokiais kiekiais kaip Plutone ar, ypač, Tritone.

Daroma prielaida, kad pagrindinis Makemake retintos atmosferos komponentas gali būti azotas.

2007 metais Ispanijos astronomų grupė, vadovaujama J. Ortizo, nustatė pakeitusi Makemake ryškumą, jo sukimosi periodas buvo 22,48 valandos. 2009 metais amerikiečių astronomų atlikti nauji šviesumo svyravimų matavimai davė naują laikotarpio reikšmę – 7,77 valandos (apie tris kartus mažiau). Tyrimo autoriai teigė, kad dabar Makemake matome beveik nuo ašigalio, o norint tiksliai nustatyti laikotarpį, turime palaukti kelis dešimtmečius.


neturi palydovų. Mėnuliai, jei jie egzistuoja, būtų aptikti net jei šviesumas būtų 1% nykštukinės planetos, o atstumas iki Makemake būtų 0,4 lanko sekundės ar daugiau.

Astronomai aptiko palydovą netoli vienos didžiausių ir antros pagal ryškumą (po Plutono) ledinės nykštukinės planetos Makemake. Apie tai buvo pranešta NASA svetainėje.

Dangaus kūnas su kodu S/2015 (136472) ir pavadinimu MK 2 yra 1,3 tūkstančio kartų blausesnis nei Makemake. Palydovas aplink nykštukinę planetą skrieja maždaug 21 tūkstančio kilometrų atstumu ir pasiekia 160 kilometrų skersmenį. Jei MK 2 juda žiedine orbita aplink Makemake, jo orbitos periodas yra mažiausiai 12 dienų.

Orbitos forma yra svarbi nustatant palydovo kilmę. Jei jis yra apskritas, tai gali reikšti MK 2 kilmę dėl Makemake ir kito dangaus kūno iš Kuiperio juostos (esančio 30–55 astronominių vienetų atstumu nuo Saulės) susidūrimo. Jei MK 2 trajektorija aplink nykštukinę planetą būtų pailgėjusi, palydovą prieš kelis milijardus metų galėjo užfiksuoti dangaus kūnas iš Kuiperio juostos.

Nuotrauka: A. Parker ir M. Buie (SwRI) / NASA / ESA

MK 2 atradimas taip pat galėtų paaiškinti infraraudonųjų spindulių anomalijas, pastebėtas Makemake tyrime: nors nykštukinės planetos paviršius yra šviesus ir vėsus, jos temperatūra kai kuriose vietose yra aukštesnė nei aplinkinėse. To priežastis gali būti tamsus dangaus kūno paviršius.

Mažą MK 2 ryškumą ir pilką spalvą (palyginti su nykštukine planeta) mokslininkai aiškina maža jo mase: ledas dėl sublimacijos saulės spinduliuotės įtakoje virsta dujine būsena ir taip neužsilieka paviršiuje. palydovo. Dėl to jis atrodo kaip kometa.

Vaizdo įrašas: NASA Goddard / YouTube

Astronomai atrado MK 2 naudodami Hablo kosminio teleskopo plačialaukio kamerą 3. Atrandant Makemake palydovą buvo panaudota ta pati technika, kuri buvo naudojama 2005, 2011 ir 2012 metais tiriant Plutono mažuosius mėnulius. Stebėjimai buvo atlikti 2015 m. balandį ir tik dabar jie galėjo baigti savo analizę. NASA nuotraukoje MK 2 matomas kaip mažas, ryškus kūnas šalia Makemake. Ateityje astronomai planuoja išsiaiškinti orbitos parametrus, Mėnulio dydį ir masę.



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!