Kids

eso1246pl — Komunikat naukowy

Planeta karłowata Makemake nie ma atmosfery

Odległy zimny świat po raz pierwszy ujawnia swoje tajemnice

21 listopada 2012

Astronomowie użyli trzech teleskopów w obserwatoriach ESO w Chile, aby zbadać planetę karłowatą Makemake, gdy przemieściła się przed odległą gwiazdą, blokując jej światło. Nowe obserwacje pozwoliły po raz pierwszy sprawdzić czy Makemake jest otoczona atmosferą. Ten chłodny świat ma orbitę położoną w zewnętrznym Układzie Słonecznym i przypuszczano, że analogicznie jak Pluton posiada atmosferę (eso0908), ale okazało się że tak nie jest. Naukowcy wyznaczyli także po raz pierwszy gęstość Makemake. Nowe wyniki badań zostaną opublikowane w czasopiśmie „Nature" w wydaniu z 22 listopada.

Planeta karłowata Makemake [1] ma rozmiar około dwóch trzecich wielkości Plutona i porusza się wokół Słońca po odległej orbicie, która znajduje się dalej od Słońca niż Pluton, ale bliżej niż Eris, która jest najbardziej masywną planetą karłowatą w Układzie Słonecznym. Wcześniejsze obserwacje chłodnej Makemake pokazały, że jest podobna do Plutona, wobec czego niektórzy astronomowie spodziewali się, że jeśli posiada atmosferę, to z właściwościami podobnymi do plutonowej. Jednak nowe badania wskazują, że podobnie jak Eris, Makemake nie jest otoczona znaczącą atmosferą.

Zespół kierowany przez José Luisa Ortiza (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Hiszpania) połączył wielokrotne obserwacje za pomocą trzech teleskopów w obserwatoriach ESO w Chile: La Silla i Paranal – Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), Teleskopu Nowej Technologii (NTT) oraz teleskopu TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) – z danymi z innych małych teleskopów z Ameryki Południowej [2], aby spojrzeć na Makemake w momencie gdy przechodziła przed odległą gwiazdą [3].

„Gdy Makemake przeszła przed gwiazdą i ją zasłoniła, gwiazda zniknęła i pojawiła się ponownie bardzo gwałtownie, a nie stopniowo osłabiając i przywracając swój blask. Oznacza to, że mała planeta karłowata nie ma znaczącej atmosfery” mówi José Luis Ortiz. „Uważano, że Makemake miała szanse na rozwinięcie atmosfery – ale brak oznak ,że takowa istnieje pokazuje jak wiele jeszcze musimy nauczyć się o tych tajemniczych ciałach. Ustalenie po raz pierwszy własności Makemake jest dużym krokiem w naszym badaniu klubu lodowych planet karłowatych.”

Fakt że Makemake nie posiada księżyców oraz wielka jej odległość od nas czyni badania trudnymi [4], a ta niewielka ilość wiedzy o obiekcie jest jedynie w przybliżeniu. Nowe obserwacje zespołu dodały nieco więcej szczegółów do naszego obrazu Makemake – pozwalając na dokładniejsze ustalenie rozmiaru, wprowadzenie ograniczeń co do ewentualnej atmosfery I po raz pierwszy szacując gęstość. Pozwoliły także astronomom zmierzyć ile światła  słonecznego odbija powierzchnia Makemake – jej albedo [5]. Albedo Makemake wynosi około 0,77, co jest porównywalne z brudnym śniegiem i jest wyższe niż w przypadku Plutona, ale niższe niż ma Eris.

Tak dokładne zbadanie Makemake było możliwe jedynie dzięki temu, że przeszła przed gwiazdą – zjawisko to znane jest jako zakrycie gwiazdy. Te rzadkie okazje pozwalają astronomom dowiedzieć się wiele o czasami niepewnych i delikatnych atmosferach wokół tych odległych, ale ważnych członków Układu Słonecznego oraz dostarczając bardzo dokładnych informacji o innych ich własnościach.

W przypadku Makemake zakrycia są szczególnie rzadkie, ponieważ obiekt porusza się na obszarze nieba, w których jest względnie mało gwiazd. Dokładne przewidzenie i wykrycie tych rzadkich zjawisk jest ekstremalnie trudne, a sukces obserwacji przez skoordynowany zespół rozproszony w wielu miejscach w Ameryce Południowej, jest wielkim osiągnięciem.

„Pluton, Eris i Makemake należą do większych przykładów licznych lodowych ciał krążących daleko od naszego Słońca” mówi José Luis Ortiz. „Nasze nowe obserwacje znacznie poprawiły wiedzę o jednym z największych, Makemake – będziemy mogli użyć tych informacji w przyszłych badaniach intrygujących obiektów w tym regionie kosmosu.”

Uwagi

[1] Makemake była początkowo znana jako 2005 FY9. Została odkryta kilka dniu po Wielkanocy w marcu 2005 roku, otrzymując nieformalną nazwę Easterbunny (co oznacza „zajączek wielkanocny”). W czerwcu 2008 roku przyznano jej oficjalna nazwę Makemake. Makemake był stwórcą człowieka i bogiem płodności w mitach rdzennych mieszkańców Wyspy Wielkanocnej.

Makemake jest jedną z pięciu planet karłowatych uznanych do tej pory przez Międzynarodową Unię Astronomią. Pozostałymi są Ceres, Pluto, Haumea oraz Eris. Więcej informacji o planetach i planetach karłowatych i dostępne jest na stronie Międzynarodowej Unii Astronomicznej.

[2] Innym z teleskopów wykorzystanych w kampanii obserwacyjnej był 0,84-metrowy teleskop zainstalowany w Católica del Norte University of Chile. Teleskop ten znajduje się na Cerro Armazones, przyszłej lokalizacji Ogromnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego (E-ELT).

[3] Makemake przeszła przedł słabą gwiazdą NOMAD 1181-0235723 (gdzie NOMAD odnosi się do Naval Observatory Merged Astrometric Dataset) w dniu 23 kwietnia 2011 roku. Naukowcy obserwowali zjawisko za pomocą siedmiu różnych teleskopów w Brazylii i Chile. Trwało zaledwie około minuty, więc do jego zarejestrowania trzeba było wykorzystać specjalistyczne szybkie kamery znane jako ULTRACAM (eso0520) oraz szybki instrument podczerwony ISAAC.

[4] W przypadku obiektów, które są okrążane przez jeden lub więcej księżyców, ruchy księżyców mogą posłużyć do wydedukowania masy obiektu. Nie jest to możliwe w przypadku Makemake.

[5] Obliczenia wskazują, że planeta karłowata ma geometryczne albedo 0,77 ± 0,03, większe niż Pluton, ale mniejsze niż Eris. Albedo o wartości 1 oznacza perfekcyjnie odbijające ciało, a o wartości 0 – czarną powierzchnię, która wcale nie odbija. Obserwacje, wraz z poprzednimi wynikami, wskazują, że Makemake ma gęstość 1,7 ± 0,3 grama na centymetr sześcienny, co w konsekwencji pozwoliło zespołowi na wnioski na temat wyglądu obiektu jako spłaszczonej sferoidy – sfery spłaszczonej lekko przy obu biegunach – z osiami 1430 ± 9 kilometrów i 1502 ± 45 kilometrów. Makemake nie wykazuje obecności globalnej atmosfery takiej jak u Plutona, na poziomie jednej tysięcznej wartości u Plutona. Jednak może posiadać atmosferę, która pokrywa jedynie część powierzchni. Taka lokalna atmosfera, która teoretycznie jest możliwa, nie została wykluczona przez wyniki obserwacji.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule “Albedo and atmospheric constraints of dwarf planet Makemake from a stellar occultation”, który ukaże się 22 listopada 2012 roku w czasopiśmie Nature.

Skład zespołu badawczego: J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Hiszpania), B. Sicardy (Observatoire de Paris; CNRS; Université Pierre et Marie Curie; Université Paris Diderot; Institut Universitaire de France), F. Braga-Ribas (Observatoire de Paris, CNRS, Francja; Observatório Nacional/MCTI, Brazylia), A. Alvarez-Candal (Europejskie Obserwatorium Południowe, Chile; Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Hiszpania), E. Lellouch (Observatoire de Paris, CNRS, France) i inni. 

Pełna lista autorów wraz z afiliacjami znajduje się w artykule w Nature.

W roku 2012 mija 50. rocznica utworzenia Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

Kontakt

Krzysztof Czart
Centrum Astronomii UMK
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

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

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

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

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

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

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1246
Bookmark and Share

O komunikacie

Komunikat nr:eso1246pl
Nazwa:Makemake
Facility:New Technology Telescope, TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, Very Large Telescope
Science data:2012Natur.491..566O

Zdjęcia

Artystyczna wizja powierzchni planety karłowatej Makemake
Artystyczna wizja powierzchni planety karłowatej Makemake
Przebieg cienia Makemake na Ziemi 23 kwietnia 2011 r.
Przebieg cienia Makemake na Ziemi 23 kwietnia 2011 r.

Filmy

The occultation of dwarf planet Makemake on 23 April 2011
The occultation of dwarf planet Makemake on 23 April 2011
Po angielsku

Zobacz też