Макемаке: Карликова планета, що переробила Плутон

Макемаке — карликова планета, яка обертається навколо Сонця в поясі Куйпера, диску льодяних тіл за межами орбіти Нептуна. Це четвертий за розміром карликова планета та транснептуніївський об'єкт у Сонячній системі, діаметр якої становить 60% діаметра Плутона. Більшу частину історії вона була для нас абсолютно невидимою — не тому, що вона особливо мала, а тому, що вона особливо далеко, схована в регіоні Сонячної системи, який астрономи почали детально картувати лише в останні десятиліття.

Макемаке була відкрита 31 березня 2005 року американськими астрономами Майклом Е. Брауном, Чедом Трухільо та Девідом Рабінович у Паломарській обсерваторії. Будучи одним із найбільших об'єктів, знайдених командою, відкриття Макемаке сприяло переклассифікації Плутона як карликової планети в 2006 році — роблячи Макемаке, дивовижним чином, частково відповідальною за втрату Плутоном його планетарного статусу. Поява великого нового світу поблизу Плутона змусила астрономів задати складне питання: якщо це також рахується, де проводити грань?

Зображення відкриття Макемаке були зроблені 31 березня 2005 року, але лише 3 квітня 2005 року Браун знайшов об'єкт під час огляду своїх зображень і визначив його як виняткової яскравості. Перш ніж мати справжнім ім'ям, об'єкт був відомий під тимчасовою позначкою, яка залишалася роками. До назви Макемаке була відома як тимчасова позначка 2005 FY9 та прізвисько "Easterbunny", посилання на її відкриття незабаром після Пасхи. Ім'я Макемаке було затверджено та оголошено МАС у липні 2008 року — років після того, як об'єкт вперше спостерігали, та довго після того, як "Easterbunny" став неофіційною назвою, яку астрономи використовували між собою.

Макемаке обертається навколо Сонця за межами Нептуна на середній відстані 45,5 а.о., слідуючи помірно еліптичній орбіті, яка коливається від 38,2 а.о. в перигелії до 52,8 а.о. в афелії, з відносно високим нахилом орбіти 29 градусів до екліптики. Цей нахил відрізняє Макемаке від більш плоских, круглих орбіт класичних планет — ознака, поширена серед об'єктів поясу Куйпера, які утворилися та еволюціонували в набагато менш впорядкованому середовищі, ніж внутрішня Сонячна система.

Макемаке обертається в межах того ж широкого регіону, який дає поясу Куйпера його масштаб. Пояс Куйпера, де обертається Макемаке, подібний до астероїдного поясу, але набагато більший, в 20 разів ширший і в 20-200 разів масивніший — величезне зовнішнє сховище льодяних тіл, серед яких Макемаке є одним із найбільших відомих мешканців.

Макемаке — майже сферичний об'єкт із середнім діаметром близько 1430 км, приблизно 60% діаметра Плутона або 11% діаметра Землі, що робить його четвертою за розміром відомою карликовою планетою та транснептуніївським об'єктом у Сонячній системі, після Плутона, Еріди та Хауми. За масою він класифікується аналогічно: Макемаке має масу приблизно від 2,5×10^21 до 2,9×10^21 кг, визначену за періодом обертання та відстанню його супутника, що робить його четвертим за масою відомим карликовою планетою та транснептуніївським об'єктом, знову ж після Еріди, Плутона та Хауми.

Загальна структура Макемаке також відповідає відомому паттерну серед далеких льодяних світів. Макемаке має середню щільність близько 1,76 г/см³, подібну до транснептуніївських карликових планет Плутона, Гонггонга та Куаоара — приблизну схожість композиції, поділену між кількома найбільшими відомими об'єктами поясу Куйпера.

Через велику відстань від Сонця поверхня Макемаке має надзвичайно низьку температуру від 30 до 40 К, досить холодну для того, щоб метан існував як твердий лід. Той же метан робить поверхню незвично яскравою: у видимому світлі поверхня Макемаке має геометричний альбедо 82%, що робить її відбивнішою за Плутон. Спостереження телескопа James Webb Space Telescope виявили, що поверхня Макемаке містить менше 3% азоту та менше 1 частини на мільйон оксиду вуглецю, композицію, яку переважно метан, а не льодяна азот, звичайна на деяких інших далеких світах.

Визначення швидкості обертання Макемаке виявилося дивовижно складним. Період обертання Макемаке невизначений, вимірювання дають 11,4 або 22,8 години на 2025 рік; карликова планета показує дуже мало змін яскравості, лише 0,03 величини, що робить важким для телескопів вимірювання її періоду обертання. І яким би не був точний оберт, його поверхня є помітно рівномірною: від Макемаке не очікуються гори вищі за 10 км, помітно плоский ландшафт для світу з активною геологією в іншому місці його структури.

Макемаке продовжує видавати вимірювання, які не повністю складаються. Макемаке випромінює незвично високу кількість середньоінфрачервоного випромінювання в порівнянні з далеким інфрачервоним, ознака, вперше повідомлена телескопом Spitzer Space Telescope у 2008 році. У 2025 році астроном Чаба Кісс та його співавтори запропонували, що надлишок середньоінфрачервоного випромінювання Макемаке може бути спричинений або крівовулканічною гарячою точкою, що досягає близько 150 К, або орбітальним кільцем крихітних зерен вуглецевого пилу — два дуже різні пояснення, і жодне ще не підтверджено.

Є також питання тонкої, теоретичної атмосфери. Якби виявлений метан Макемаке був повністю утримуваний у гравітаційно прив'язаній атмосфері, її поверхневий атмосферний тиск був би близько 10 пікобарів, приблизно в 100 мільярдів разів менше, ніж атмосферний тиск Землі, і в 1 мільйон разів менше, ніж у Плутона — технічно атмосфера, але настільки тонка, що вона ледве рахується як одна за будь-якого повсякденного визначення слова.

Макемаке має лише один відомий супутник, тимчасово позначений S/2015 (136472) 1 та названий прізвиськом "МК 2", відкритий на зображеннях телескопа Hubble Space Telescope, зроблених 27 квітня 2015 року та оголошеного 26 квітня 2016 року. Його пошук зайняв більше десяти років пошуків після того, як сама Макемаке була відкрита, головним чином тому, що орбіта супутника випадково нахилена відносно Землі.

Супутник Макемаке, S/2015 (136472) 1, — темний об'єкт діаметром близько 175 км, що обертається на відстані 22 250 км від Макемаке з періодом обертання 18 днів, і приблизно в 1300 разів слабший за Макемаке у видимому світлі. Ця екстремальна слабкість — це те, що робить супутник науково корисним: його незвично темна поверхня поряд із незвично яскравою поверхнею Макемаке може допомогти пояснити деякі загадки середньоінфрачервоного, описані вище. Зображення Hubble Space Telescope показують, що Макемаке не має додаткових супутників яскравіших за видиму величину 26,9 на відстанях понад 30 000 км, тому, наскільки відомо, МК 2 — єдиний супутник, який має Макемаке.

Як і інші карликові планети в поясі Куйпера, вважається, що Макемаке утворилася на ранніх етапах історії Сонячної системи, приблизно 4,5 мільярда років тому. Також висунута гіпотеза про те, що масивна колізія з іншим тілом могла утворити її супутник — це означає, що навіть на льодяному краю Сонячної системи історія Макемаке може включати той же вид насильницьких подій удару, які формували планети та луни набагато ближче до Сонця.

• Wikipedia: Makemake
• Wikipedia: S/2015 (136472) 1
• Wikipedia: Kuiper belt