Makemake: Il Pianeta Nano che Ha Ridefinito Plutone

Makemake: Il Pianeta Nano che Ha Ridefinito Plutone

Makemake è un pianeta nano che orbita intorno al Sole nella fascia di Kuiper, un disco di corpi ghiacciati oltre l'orbita di Nettuno. È il quarto pianeta nano più grande e l'oggetto transnettuniano nel Sistema Solare, con un diametro del 60% di quello di Plutone. Per la maggior parte della storia ci è stato completamente invisibile – non perché è particolarmente piccolo, ma perché è particolarmente lontano, nascosto in una regione del Sistema Solare che gli astronomi hanno iniziato a mappare in dettaglio solo negli ultimi decenni.

Makemake è stato scoperto il 31 marzo 2005 dagli astronomi americani Michael E. Brown, Chad Trujillo e David Rabinowitz presso l'Osservatorio Palomar. Come uno dei più grandi oggetti trovati dal team, la scoperta di Makemake ha contribuito alla riclassificazione di Plutone come pianeta nano nel 2006 – rendendo Makemake, in modo strano, parzialmente responsabile della perdita dello status planetario di Plutone. Un nuovo grande mondo nel vicinato di Plutone ha costretto gli astronomi a porsi una domanda difficile: se questo conta anche, dove traccia la linea?

Trovato Per Caso, Chiamato in onore di una Festa

Le immagini di scoperta di Makemake sono state scattate il 31 marzo 2005, ma è stato solo il 3 aprile 2005 che Brown ha trovato l'oggetto durante l'ispezione delle immagini e l'ha identificato come straordinariamente luminoso. Prima di avere un nome vero, l'oggetto era noto con una designazione provvisoria che rimase per anni. Prima di ricevere un nome, Makemake era conosciuto con la designazione provvisoria 2005 FY9 e il soprannome "Easterbunny", un riferimento alla sua scoperta poco dopo la Pasqua. Il nome Makemake è stato approvato e annunciato dall'IAU nel luglio 2008 – anni dopo che l'oggetto era stato avvistato per la prima volta, e molto tempo dopo che "Easterbunny" era già diventato il nome informale che gli astronomi utilizzavano tra di loro.

Un'Orbita Lunga e Inclinata Ben Oltre Nettuno

Makemake orbita intorno al Sole oltre Nettuno a una distanza media di 45,5 UA, seguendo un'orbita moderatamente ellittica che varia da 38,2 UA al perielio a 52,8 UA all'afelio, con un'inclinazione orbitale relativamente alta di 29 gradi rispetto all'eclittica. Questa inclinazione distingue Makemake dalle orbite più piatte e circolari dei pianeti classici – una firma comune tra gli oggetti della fascia di Kuiper che si sono formati e evoluti in un ambiente molto meno ordinato rispetto al Sistema Solare interno.

Makemake orbita entro la stessa regione ampia che dà alla fascia di Kuiper le sue dimensioni. La fascia di Kuiper, dove orbita Makemake, è simile alla fascia degli asteroidi ma molto più grande, 20 volte più larga e da 20 a 200 volte più massiccia – un vasto serbatoio esterno di corpi ghiacciati, di cui Makemake è uno dei più grandi residenti conosciuti.

Quarto in Linea, ma Ancora un Peso Massimo

Makemake è un oggetto quasi sferico con un diametro medio di circa 1.430 km, circa il 60% del diametro di Plutone o l'11% del diametro della Terra, rendendolo il quarto pianeta nano più grande conosciuto e l'oggetto transnettuniano nel Sistema Solare, dopo Plutone, Eris e Haumea. Si classifica allo stesso modo per massa: Makemake ha una massa tra circa 2,5×10^21 e 2,9×10^21 kg, determinata dal periodo orbitale e dalla distanza della sua luna, rendendolo il quarto oggetto transnettuniano e pianeta nano più massiccio conosciuto, di nuovo dopo Eris, Plutone e Haumea.

Confronto di dimensioni degli oggetti della fascia di Kuiper incluso Makemake (indicato con la sua ex designazione 2005 FY9), Plutone, Eris e Terra
Un confronto delle dimensioni dei più grandi oggetti della fascia di Kuiper conosciuti, incluso Makemake, mostrato qui con la sua ex designazione 2005 FY9. Foto: A. Feild (Space Telescope Science Institute), pubblico dominio, via Wikimedia Commons

La struttura complessiva di Makemake si adatta anche a un modello conosciuto tra i mondi ghiacciati distanti. Makemake ha una densità media di circa 1,76 g/cm³, simile ai pianeti nani transnettuniani Plutone, Gonggong e Quaoar – una somiglianza compositiva approssimativa condivisa tra diversi dei più grandi oggetti della fascia di Kuiper conosciuti.

Congelato, Riflettente e Lento a Ruotare

A causa della sua grande distanza dal Sole, la superficie di Makemake ha una temperatura estremamente bassa da 30 a 40 K, abbastanza fredda affinché il metano esista come ghiaccio solido. Lo stesso metano rende la superficie insolitamente brillante: nella luce visibile la superficie di Makemake ha un'albedo geometrica dell'82%, rendendola più riflettente di Plutone. Le osservazioni del James Webb Space Telescope hanno trovato che la superficie di Makemake contiene meno del 3% di azoto e meno di 1 parte per milione di monossido di carbonio, una composizione dominata principalmente dal metano anziché dal ghiaccio di azoto comune su alcuni altri mondi distanti.

Calcolare la velocità di rotazione di Makemake si è rivelato sorprendentemente difficile. Il periodo di rotazione di Makemake è incerto, con misurazioni che danno 11,4 o 22,8 ore a partire dal 2025; il pianeta nano mostra una variazione molto piccola di luminosità, solo 0,03 magnitudini, che rende difficile per i telescopi misurare il suo periodo di rotazione. E qualunque sia la sua esatta rotazione, la sua superficie è notevolmente uniforme: non ci si aspetta che Makemake abbia montagne più alte di 10 km, un paesaggio notevolmente piatto per un mondo con una geologia attiva altrove nella sua struttura.

Un Mistero nell'Infrarosso

Makemake continua a produrre misurazioni che non si sommano completamente. Makemake emette una quantità insolitamente elevata di radiazione infrarossa a media lunghezza d'onda rispetto all'infrarosso lontano, una firma segnalata per la prima volta dal Telescopio Spitzer nel 2008. Nel 2025, l'astronomo Csaba Kiss e i collaboratori hanno proposto che l'eccesso di emissione infrarossa a media lunghezza d'onda di Makemake potrebbe essere causato da un punto caldo crivolcanico che raggiunge circa 150 K, oppure da un anello orbitale di minuscoli granuli di polvere carboniosa – due spiegazioni molto diverse, e nessuna ancora confermata.

Concetto artistico del pianeta nano Makemake con la sua luna distante e scura nello sfondo
Un concetto artistico di Makemake e la sua piccola luna scura, che orbita lontano oltre Nettuno nella fascia di Kuiper. Foto: NASA, ESA e A. Parker e M. Buie (Southwest Research Institute), CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

C'è anche la questione di un'atmosfera sottile e teorica. Se il gas di metano rilevato di Makemake è completamente contenuto in un'atmosfera legata gravitazionalmente, la sua pressione atmosferica superficiale sarebbe di circa 10 picobar, circa 100 miliardi di volte inferiore alla pressione atmosferica terrestre e 1 milione di volte inferiore a quella di Plutone – tecnicamente un'atmosfera, ma così sottile che difficilmente conta come una secondo qualsiasi definizione di tutti i giorni della parola.

Una Piccola Luna Scura Chiamata "MK 2"

Makemake ha solo una luna conosciuta, provvisoriamente designata S/2015 (136472) 1 e soprannominata "MK 2", scoperta nelle immagini del Telescopio Spaziale Hubble scattate il 27 aprile 2015 e annunciata il 26 aprile 2016. Trovarla ha richiesto più di un decennio di ricerche dopo che Makemake stesso era stato scoperto, principalmente perché l'orbita della luna è casualmente angolata rispetto alla Terra.

Immagine del Telescopio Spaziale Hubble di Makemake con la sua luna debole marcata da una freccia
L'immagine di Hubble che ha rivelato la luna di Makemake, più tardi soprannominata MK 2, nel 2015. Foto: NASA Hubble, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

La luna di Makemake, S/2015 (136472) 1, è un oggetto scuro di circa 175 km di diametro, che orbita a 22.250 km da Makemake con un periodo orbitale di 18 giorni, ed è circa 1.300 volte più debole di Makemake nella luce visibile. Questa debolezza estrema è parte di ciò che rende la luna scientificamente utile: la sua superficie insolitamente scura, accanto a quella insolitamente luminosa di Makemake, potrebbe aiutare a spiegare parte del mistero dell'infrarosso a media lunghezza d'onda descritto sopra. Le immagini del Telescopio Spaziale Hubble mostrano che Makemake non ha lune aggiuntive più luminose della magnitudine apparente 26,9 a distanze superiori a 30.000 km, quindi per quanto qualcuno possa dire, MK 2 è l'unico compagno che Makemake ha.

Un Mondo Antico con un Passato Violento

Come altri pianeti nani nella fascia di Kuiper, si ritiene che Makemake si sia formato all'inizio della storia del Sistema Solare, circa 4,5 miliardi di anni fa. È stato anche ipotizzato che una collisione massiccia con un altro corpo potrebbe aver formato la sua luna – il che significa che anche nel bordo congelato del Sistema Solare, la storia di Makemake potrebbe includere lo stesso tipo di eventi di impatto violenti che hanno plasmato pianeti e lune molto più vicini al Sole.

Fonti