Makemake: Parajana Planeet, Kes Määratles Pluuto Ümber

Makemake: Parajana Planeet, Kes Määratles Pluuto Ümber

Makemake on parajana planeet, mis tiirleb ümber Päikese Kuiperi vöös, jää kehade kettale Neptuuni orbiidi kaugemal. See on neljas suurim parajana planeet ja transneptuniaalne objekt Päikesesüsteemis, mille läbimõõt on 60% Pluuto omast. Ajaloo suurema osa jooksul oli see meile täiesti nähtamatu – mitte sellepärast, et see oleks eriti väike, vaid sellepärast, et see on eriti kaugel, peidetud Päikesesüsteemi piirkonda, mida astronoomid alustasid üksikasjalikult kartograafia juhuslikult alles viimasel kümnendil.

Makemake avastasid 31. märtsil 2005 USA astronoomid Michael E. Brown, Chad Trujillo ja David Rabinowitz Palomari observatooriumis. Ühe meeskonna leidnud suurima objektina tõi Makemake avastamine kaasa Pluuto ümber klassifitseerimise parajana planeediks 2006. aastal – muutes Makemakest kummalise viisil Pluuto planetaarse staatuse kaotamise eest osaliselt vastutavalikuks. Suur uus maailm Pluuto läheduses sundis astronoome esitama rasket küsimust: kui see ka loendatakse, kus teete joone?

Avastatud Juhuslikult, Nimetatud Pärast Festivali

Makemake avastamispildid tehti 31. märtsil 2005, kuid alles 3. aprillil 2005 leidis Brown objekti oma piltide inspekteerimisel ja määras selle eriti heledaks. Enne kui tal oli õige nimi, oli objekt tuntud ajutise määruse all, mis püsis aastaid. Enne nimetamist oli Makemake tuntud ajutise määrusega 2005 FY9 ja hüüdnimega "Easterbunny", viide tema avastamisele varsti pärast Lihavõtteid. Nimi Makemake kinnitati ja teatasid IAU juulil 2008 – aastat pärast objekti esmalt täheldamist ja palju aja pärast, kui "Easterbunny" oli juba muutunud mitteametlikuks nimeks, mida astronoomid omavahel kasutasid.

Pikk, Kallutatud Orbiit Palju Kaugemal Neptunist

Makemake tiirleb ümber Päikese Neptuuni kaugemal keskmiselt 45,5 AU, järgides mõõdukalt elliptilist orbiiti, mis ulatub 38,2 AU periheeliumist 52,8 AU-ni afeeliumis, suhteliselt kõrge orbiidi kallakuga 45 kraadi ekliptika suhtes. See kalle eristab Makemakeid lamepärasematest, ümmargematest klassikaliste planeetide orbiitidest – omadus, mis on levinud Kuiperi vöö objektide seas, mis moodustusid ja arenesid palju vähem korrastatud keskkonnas kui sisemisele Päikesesüsteemile.

Makemake tiirleb samas laiaulatuslikus piirkonnas, mis annab Kuiperi vöele oma ulatuse. Kuiperi vöö, kus Makemake tiirleb, sarnaneb asteroidide vöö, kuid on palju suurem, 20 korda laiem ja 20 kuni 200 korda massiivem – tohutu väline jää kehade ladu, millest Makemake on üks suurimaid teadaolevaid elanikke.

Neljas Realiseerimisest, Kuid Ikka Rasked Kaal

Makemake on peaaegu sfääriline objekt keskmise läbimõõduga umbes 1430 km, umbes 60% Pluuto läbimõõdust või 11% Maa läbimõõdust, muutes selle neljandaks suurimaks teadaolevaks parajana planeediks ja transneptuniaalseks objektiks Päikesesüsteemis pärast Pluutot, Erist ja Haumeaa. See järjestub massi poolest samamoodi: Makemake'il on mass umbes 2,5×10^21 kuni 2,9×10^21 kg, määratud kuu orbiidi perioodist ja kaugusest, muutes selle neljandaks massiivseimaks teadaolevaks transneptuniaalseks objektiks ja parajana planeediks, jälle pärast Erist, Pluutot ja Haumeaa.

Kuiperi vöö objektide suuruse võrdlus, sealhulgas Makemake (märgitud oma endise määrusega 2005 FY9), Pluuto, Eris ja Maa
Suurimate teadaolevate Kuiperi vöö objektide suuruse võrdlus, sealhulgas Makemake, näidatud siin tema endise määrusega 2005 FY9. Foto: A. Feild (Space Telescope Science Institute), avalik omand, kaudu Wikimedia Commons

Makemake üldine struktuur sobib ka kaugete jäistel maadel tuntud mustriga. Makemakell on üldomass tihedus umbes 1,76 g/cm³, sarnane transneptuniaalsete parajate planeetide Pluuto, Gongongi ja Quoariga – umbkaudne koostise sarnasus, mida jagatakse mitme suurima teadaoleva Kuiperi vöö objekti hulgas.

Külmutatud, Peegeldav ja Aeglane Pööramine

Päikesest suure kauguse tõttu on Makemake pinna äärmiselt madal temperatuur 30 kuni 40 K, piisavalt külm, et metaan oleks olemas tahke jääna. Sama metaan muudab pinna ebaharjumuspäraselt heledaks: nähtavas valguses on Makemake pinnal geomeetriline albeedo 82%, muutes selle Pluutost peegeldavamaks. James Webb kosmoseteleskoobi vaatlused paljastasid, et Makemake pinna sisaldab vähem kui 3% lämmastikku ja vähem kui 1 osaa miljoni kohta süsinikmonoksiidi, koostis, mida domineerib valdavalt metaan, mitte lämmastikujää, mis on levinud mõnes muus kaugel asuvates maailmades.

Makemake pöörlemiskiiruse väljatöötamine on osutunud üllatavalt keeruliseks. Makemake pöörlemisperiood on ebakindel, mõõtmised annavad 11,4 või 22,8 tundi 2025. aastast; parajana planeet näitab heleduse väga väikest variatsiooni, vaid 0,03 suurusjärku, mis teeb teleskoobi jaoks tema pöörlemisperioodi mõõtmise raskeks. Ja olenemata tema täpsest pöörlemisest, on tema pind märkimisväärselt ühtlane: Makemakelt ei oodata rohkem kui 10 km kõrguseid mägesid, märkimisväärselt lame maastik maailmale, millel on aktiivne geoloogia kus mujal selle struktuuris.

Saladus Infrapunasel Alas

Makemake jätkab mõõtmiste tootmist, mis täiesti kokku ei sobi. Makemake emiteerib ebaharjumuspäraselt suurt hulka keskmise infrapuna kiirgust võrreldes kauginfrapunaga, märk, mida esmakordselt teatas Spitzeri kosmoseteleskoop 2008. aastal. Aastal 2025 pakkusid astronoom Csaba Kiss ja kaastöötajad välja, et Makemake liigse keskmise infrapuna emissioon võis olla põhjustatud kas kryovulkaanilise kuuma punkti, mis saavutab umbes 150 K, või orbitaalringist väikestest süsihappeid sisaldavatest tolmuterad – kaks väga erinevat selgitust ja kumbagi pole veel kinnitatud.

Kunstilise kontseptsiooni parajana planeet Makemake oma pimeda, kaugel asuva kuuga taustale
Kunstilise kontseptsiooni Makemakest ja tema väikesest pimetest kuust, mis tiirleb kaugel Neptuuni kaugemal Kuiperi vöös. Foto: NASA, ESA ja A. Parker ja M. Buie (Southwest Research Institute), CC BY 4.0, kaudu Wikimedia Commons

Siis on veel õhuke, teoreetiline atmosfääri küsimus. Kui Makemake tuvastatud metaanikaas oleks täielikult sisalduv gravitatsiooni seotud atmosfääris, oleks selle pinna atmosfääri rõhk umbes 10 picobar, umbes 100 miljardit korda vähem kui Maa atmosfääri rõhk ja 1 miljon korda vähem kui Pluuto omale – tehniliselt atmosfäär, kuid nii õhuke, et see peaaegu mingit igapäevast sõna määratlust järgi ei loe.

Üks Väike, Pime Kuu, Mille Nimi on "MK 2"

Makemakell on vaid üks teadaolev kuu, ajutiselt tähistatud kui S/2015 (136472) 1 ja hüüdnimi "MK 2", avastatud Hubble kosmoseteleskoobi piltidel, mis võeti 27. aprillil 2015 ja kuulutati välja 26. aprillil 2016. Selle leidmine võttis üle kümnendi otsimist pärast Makemake endi avastamist, peamiselt sellepärast, et kuu orbiit on juhuslikult Maa suhtes kaldu.

Hubble kosmoseteleskoobi kujutis Makemakest tema nõrga kuuga, mida tähistab nool
Hubble pilt, mis paljastas Makemake kuu, hiljem hüüdnimega MK 2, 2015. aastal. Foto: NASA Hubble, CC BY 2.0, kaudu Wikimedia Commons

Makemake kuu, S/2015 (136472) 1, on pime objekt läbimõõduga umbes 175 km, tiirlevad 22 250 km kaugusel Makemakest orbiidi perioodiga 18 päeva ja on nähtavas valguses umbes 1300 korda nõrgem kui Makemake. See äärmine nõrkus on osa sellest, mis muudab kuu teaduslikult kasulikuks: selle ebaharjumuspäraselt pime pind Makemake ebaharjumuspäraselt särava pinna kõrval võib aidata selgitada osa ülaltoodud keskmise infrapuna saladustest. Hubble kosmoseteleskoobi kujutised näitavad, et Makemakell pole täiendavaid kuusid heledamaid kui nähtaval suurusjärk 26,9 ületuses üle 30 000 km, nii et teadaolevalt on MK 2 Makemake ainus kaaslane.

Vana Maailm Vägivaldse Minevikuga

Nagu muud parajate planeedid Kuiperi vöös, arvatakse, et Makemake moodustus Päikesesüsteemi ajaloo varases staadiumis umbes 4,5 miljardit aastat tagasi. Samuti on esitatud hüpotees, et massiivne kokkupõrge teise kehaga võis moodustada tema kuu – mis tähendab, et isegi Päikesesüsteemi külmunud serval võib Makemake ajalugu sisaldada sama tüüpi vägivaldset mõjuvahe sündmusi, mis kujundasid planeete ja kuusid palju lähemale Päikesele.

Allikad