eso1246no — Pressemelding

Ingen atmosfære på dvergplaneten Makemake

Fjern, iskald klode avslører sine hemmeligheter for første gang

21 November 2012

Astronomer har brukt tre teleskoper ved ESOs observatorier i Chile til å observere dvergplaneten Makemake mens den passerte foran en fjern stjerne og blokkerte lyset. Ved hjelp av de nye observasjonene har man for første gang kunnet avgjøre om Makemake er omgitt av en atmosfære. Denne kalde kloden ligger i det ytre solsystem og var ventet å ha en atmosfære som Pluto (eso0908), men det viser seg nå ikke å være tilfelle. For første gang ble også Makemakes tetthet beregnet. Studien publiseres i tidsskriftet Nature 22. november 2012.

Dvergplaneten Makemake [1] er omtrent to tredeler så stor som Pluto, og kretser rundt Sola i en bane utenfor Pluto, men nærmere Sola enn Eris, den mest massive av de kjente dvergplanetene i solsystemet vårt (eso1142). Tidligere observasjoner av kalde Makemake har vist at den ligner på andre dvergplaneter. Enkelte astronomer har derfor forventet at en eventuell atmosfære vil minne om Plutos. Nye undersøkelser viser imidlertid at Makemake, i likhet med Eris, ikke er omgitt av en atmosfære av betydning.

Astronomteamet, ledet av José Luis Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Spania), kombinerte data fra en rekke teleskoper for å studere Makemake idet den passerte foran en fjern stjerne [2].  Blant teleskopene var Very Large Telescope (VLT), New Technology Telescope (NTT) og TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope), alle tilhørende ESOs observatorier i Chile, i tillegg til andre mindre teleskoper i Sør-Amerika [3].

"Idet Makemake passerte foran stjernen og blokkerte lyset, var det ikke slik at stjernens lysstyrke gradvis avtok og gradvis kom tilbake. Stjernen forsvant svært raskt, og dukket opp igjen like raskt. Det betyr at den lille dvergplanetene ikke har noen atmosfære å snakke om," forklarer José Luis Ortiz. "Man antok det var en god sjanse for at Makemake hadde utviklet en atmosfære, og det at vi nå ikke ser noe som helst tegn til dette, viser bare at vi fortsatt har mye å lære om disse mystiske himmellegemene. Å avdekke noen av Makemakes egenskaper, slik vi nå har gjort, er et stort steg framover i våre studier av den eksklusive klubben av isete dvergplaneter."

Makemake er vanskelig å undersøke fordi den ikke har noen måner [4] og dessuten ligger langt unna Jorda. Det lille man vet om kloden er preget av store usikkerheter. Forskerteamets nye observasjoner gir oss imidlertid et mye mer detaljert bilde av Makemake; astronomene har bestemt størrelsen mer nøyaktig enn før, satt begrensninger på en eventuell atmosfære, og for første gang beregnet dvergplanetens tetthet. I tillegg har dataene gjort det mulig å måle objektets albedo, dvs. hvor mye av sollyset Makemakes overflate reflekterer [5]. Makemakes albedo på om lag 0,77 er omtrent den samme som for skitten snø. Plutos albedo er lavere, mens Eris' er høyere.

Detaljerte observasjoner av Makemake var bare mulige fordi den passerte direkte foran en stjerne – en hendelse astronomene kaller stjerneokkultasjon. Dette er sjeldne muligheter, som astronomene gjerne utnytter til å bestemme diverse egenskaper hos dvergplanetene og finne ut mer om de ofte tynne og skjøre atmosfærene rundt disse fjerne, men viktige medlemmene av solsystemet.

Okkultasjoner er spesielt uvanlig for Makemakes del, ettersom den beveger seg i et område av himmelen hvor det er relativt få stjerner. Det er ekstremt vanskelig å nøyaktig forutsi og observere disse sjeldne hendelsene. Det var derfor en stor bragd å koordinere og utføre observasjonene, som ble gjort med en rekke teleskoper spredt over det sør-amerikanske kontinentet.

"Pluto, Eris og Makemake er blant de største eksempler på de mange isete klodene som kretser i stor avstand fra Sola," sier José Luis Ortiz. "De nye observasjonene har virkelig økt vår viten om en av de største, Makemake. Det vi har lært, vil vi bruke videre i arbeidet med å utforske disse spennende objektene i det ytre solsystem."

Fotnoter

[1] Makemake gikk opprinnelig under betegnelsen 2005 FY9. Objektet ble oppdaget noen få dager etter påske i mars 2005 og fikk det uformelle kallenavnet Easterbunny (Påskeharen på norsk). I juli 2008 ble objektet tildelt sitt offisielle navn, Makemake. Makemake er menneskehetens skaper og fruktbarhetsgud i mytologien til de innfødte på Påskeøya.

Makemake er en av fem dvergplaneter som så langt er anerkjent av Den internasjonale astronomiske union IAU. De andre er Ceres, Pluto, Haumea og Eris. Ytterligere informasjon om dvergplaneter og planeter er tilgjengelig på IAUs hjemmeside.

[2] Makemake passerte foran den lyssvake stjernen NOMAD 1181-0235723 (NOMAD henviser til Naval Observatory Merged Astronomic Dataset) den 23. april 2011. Teamet observerte hendelsen ved hjelp av syv forskjellige teleskoper spredt over Brasil og Chile. Hendelsen varte bare om lag et minutt, så astronomene utnyttet VLTs høyhastighetskameraer ULTRACAM (eso0520) og ISAAC for å sikre seg gode data.

[3] Et av de andre teleskopene som ble benyttet, var et 0,84 meter stort teleskop tilhørende Católica del Norte University i Chile. Teleskopet holder til på Cerro Armazones, der det framtidige European Extremely Large Telescope (E-ELT) skal bygges.

[4] For de objektene som har en eller flere måner i bane rundt seg, kan objektets masse utledes fra månenes bevegelser. Dette er ikke mulig for Makemakes del.

[5] Dvergplanetens geometriske albedo ble beregnet til 0,77 ± 0,03, dvs. større enn Plutos, men mindre enn Eris'. En albedo på 1 tilsvarer en perfekt reflekterende flate, mens 0 betyr at flaten er helt svart og absorberer all innfallende stråling. De nye observasjonene, kombinert med tidligere resultater, indikerer at Makemake har en tetthet på 1,7 ± 0,3 gram per kubikkcentimeter. Ut fra denne verdien kunne astronomene slutte at dvergplaneten har form som en kule med litt flattrykte poler, med akser på 1430 ± 9 km (polradius) og 1502 ± 45 km (ekvatorradius). Makemake viser ingen tegn til en global atmosfære, i alle fall ikke en som er tykkere enn en tusendedel av Pluto-atmosfæren. Den kan imidlertid ha en atmosfære som bare dekker deler av overflaten. En slik lokal atmosfære er mulig i teorien og kan ikke utelukkes basert på observasjonene i denne studien.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Nature den 22. november 2012: "Albedo and atmospheric constraints of dwarf planet Makemake from a stellar occultation".

Forskerteamet består av J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Spania), B. Sicardy (Observatoire de Paris; CNRS; Université Pierre et Marie Curie; Université Paris Diderot; Institut Universitaire de France, Frankrike), F. Braga-Ribas (LESIA–Observatoire de Paris, Frankrike; Observatório Nacional/MCTI, Brasil), A. Alvarez-Candal (European Southern Observatory, Chile; Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Spania), E. Lellouch (LESIA–Observatoire de Paris, Frankrike) med flere. Se artikkelen i Nature for komplett liste over medforfattere.

I 2012 feirer European Southern Observatory (ESO) 50-årsjubileum. ESO er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

José Luis Ortiz
Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC
Granada, Spain
Tlf.: +34 958 121 311
Mob.: +34 622 233 836
E-post: ortiz@iaa.es

Bruno Sicardy
Observatoire de Paris
Paris, France
Tlf.: +33 6 19 41 26 15
E-post: bruno.sicardy@obspm.fr

Noemi Pinilla-Alonso
Earth and Planetary Sciences Department, University of Tennessee
Knoxville, USA
Tlf.: +1 865 974 2699
E-post: npinilla@seti.org

Emmanuel Jehin
Institut d'Astrophysique de I'Université de Liège
Liège, Belgium
Tlf.: +32 4 3669726
E-post: ejehin@ulg.ac.be

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1246 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1246no
Navn:Makemake
Facility:New Technology Telescope, TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, Very Large Telescope
Science data:2012Natur.491..566O

Bilder

Kunstnerisk framstilling av overflaten til dvergplaneten Makemake
Kunstnerisk framstilling av overflaten til dvergplaneten Makemake
Banen til Makemakes skygge da den krysset Jorda 23. april 2011
Banen til Makemakes skygge da den krysset Jorda 23. april 2011

Videoer

Dvergplaneten Makemake okkulterer en stjerne 23. april 2011
Dvergplaneten Makemake okkulterer en stjerne 23. april 2011

Se også