ساختن (Makemake)

Makemake با نام رسمی 136472 Makemake، یک سیاره کوتوله است که در کمربند کویپر، یک دیسک وسیع از اجرام آسمانی یخی واقع در خارج از مدار نپتون قرار دارد. این جرم به عنوان چهارمین جرم بزرگ فرا نپتونی و دارای تمایز به عنوان بزرگترین عضو کمربند کویپر کلاسیک است که قطری تقریباً 60 درصد قطر پلوتو دارد. کشف آن در 31 مارس 2005 به ستاره شناسان آمریکایی مایکل ای ("مایک") براون، چاد تروخیلو و دیوید رابینوویتز در رصدخانه پالومار نسبت داده شد. شناسایی Makemake، یکی از بزرگترین اجرام کشف شده توسط این گروه تحقیقاتی، نقش مهمی در طبقه بندی مجدد پلوتو به عنوان یک سیاره کوتوله در سال 2006 ایفا کرد.

Makemake (نام سیاره کوچک: 136472 Makemake) یک سیاره کوتوله در کمربند کویپر، قرصی از اجرام یخی فراتر از مدار نپتون است. این چهارمین جرم بزرگ فرا نپتونی و بزرگترین عضو کمربند کویپر کلاسیک است که 60 درصد قطر پلوتو دارد. در 31 مارس 2005 توسط ستاره شناسان آمریکایی مایکل ای. ("مایک") براون، چاد تروخیلو و دیوید رابینوویتز در رصدخانه پالومار کشف شد. به عنوان یکی از بزرگترین اجرام کشف شده توسط این تیم، کشف Makemake به طبقه بندی مجدد پلوتون به عنوان یک سیاره کوتوله در سال 2006 کمک کرد.

Makemake ویژگی های سطحی مشابه پلوتون را نشان می دهد، بسیار بازتابنده است، عمدتاً توسط متان یخ زده پوشیده شده است و رنگ های قرمز مایل به قهوه ای را نشان می دهد. این ماهواره دارای یک ماهواره واحد است که هنوز نامش مشخص نیست. دینامیک مداری این ماهواره نشان دهنده یک شیب محوری قابل توجه برای چرخش Makemake است که نشان دهنده وجود تغییرات شدید فصلی است. علاوه بر این، Makemake نشانه هایی از فعالیت ژئوشیمیایی و کریوولکانیسم را ارائه می دهد که باعث گمانه زنی های علمی در مورد وجود بالقوه یک اقیانوس آب مایع زیرسطحی می شود. در حالی که متان گازی در Makemake شناسایی شده است، منشا آن - چه از یک جو پایدار و چه از گازهای خروجی گذرا - نامشخص است.

تصاویر با وضوح بالا از سطح Makemake در حال حاضر در دسترس نیست، زیرا هیچ کاوشگر فضایی پروازی از فاصله نزدیک یا ماموریت مداری انجام نداده است. با توجه به فاصله قابل توجهی که از زمین دارد، Makemake صرفاً به عنوان یک نقطه نورانی ستاره ای ظاهر می شود، حتی اگر از طریق تلسکوپ های قدرتمند مشاهده شود. دانشمندان علاقه خود را به ارسال یک کاوشگر فضایی برای بررسی Makemake ابراز کرده اند که عمدتاً به دلیل فعالیت های زمین شناسی مشاهده شده و حضور فرضی یک اقیانوس زیرسطحی است.

تاریخچه

کشف

کشف Makemake در سال 2005 رخ داد که به تلاش مشترک ستاره شناسان آمریکایی مایکل ای. ("مایک") براون، چاد تروجیلو و دیوید رابینوویتز نسبت داده شد که در جستجوی سیستماتیک برای اجسام آسمانی قابل توجه فراتر از مدار نپتون بودند. جستجوی مداوم این تیم برای اجرام فرا نپتونی، که در سال 2001 آغاز شد، مستلزم تصویربرداری منظم از آسمان شبانه با استفاده از یک دوربین دستگاه همراه با شارژ متصل به تلسکوپ 1.22 متری ساموئل اوشین، واقع در رصدخانه پالومار در کالیفرنیا، ایالات متحده بود. در حالی که تصاویر اولیه ثبت Makemake توسط این تلسکوپ در 31 مارس 2005 به دست آمد، تا 3 آوریل 2005 بود که مایک براون شی را در طول بررسی تصویر خود شناسایی کرد و به روشنایی استثنایی آن اشاره کرد.

ماه‌ها قبل از شناسایی Makemake، براون و گروه تحقیقاتی‌اش قبلاً اجرام بزرگ فرانپتونی Haumea و Eris را کشف کرده بودند که هر دو حداقل به اندازه پلوتو بودند که در آن زمان سیاره نهم در نظر گرفته می‌شد. در حین سازماندهی مشاهدات بعدی برای این دو بدن، تیم ابتدا قصد داشت اعلام Makemake را به بعد از افشای عمومی برنامه ریزی شده اریس در اکتبر 2005 به تعویق بیندازد. با این حال، این استراتژی مختل شد، زمانی که گروهی به رهبری خوزه لوئیس اورتیز مورنو در رصدخانه سیرا نوادا در اسپانیا، به طور مستقل کشف خود را در ژوئیه225 اعلام کردند. متعاقباً متوجه شد که گزارش‌های مشاهده‌ای تیم او که موقعیت‌های Haumea، Eris و Makemake را شرح می‌دادند، به طور ناخواسته در دسترس عموم قرار گرفته بودند و از طریق رایانه در مؤسسه Ortiz قابل دسترسی بودند. براون با نگرانی از اینکه ممکن است اکتشافات اریس و ماک میک نیز پیشی گرفته شود، در 29 ژوئیه 2005 با برایان جی مارسدن از مرکز سیاره کوچک (MPC) تماس گرفت تا رسماً یافته های خود را اعلام کند. MPC متعاقباً اعلامیه‌های کشف Eris و Makemake را در ظهر به وقت کالیفرنیا در وب‌سایت خود منتشر کرد و دفتر مرکزی تلگرام‌های نجومی نیز بعد از ظهر همان شب از این اقدام پیروی کرد. افشای عمومی این اجرام به اندازه پلوتو، بحث های گسترده ای را در مورد تعریف سیاره برانگیخت و در نهایت اتحادیه بین المللی نجوم (IAU) را وادار کرد تا تعریف اصلاح شده ای از سیاره ایجاد کند که منجر به طبقه بندی مجدد پلوتون به عنوان یک سیاره کوتوله در اوت شد.

نامگذاری و نماد

این سیاره کوتوله Makemake نامگذاری شده است، از نام خدای خالق مردم راپا نویی و خدای باروری از اساطیر جزیره ایستر. در 7 سپتامبر 2005 توسط MPC، پس از مشخص شدن دقیق مدارش، کاتالوگ سیارات کوچک به شماره 136472 به آن اختصاص یافت. قبل از نامگذاری رسمی، Makemake با نام موقت آن 2005 FY₉ شناسایی شده بود که توسط MPC پس از اعلام کشف آن اختصاص داده شد. تیم براون همچنین با نام مستعار "Easterbunny" به کشف آن در مدت کوتاهی پس از عید پاک اشاره کرد، و نام رمز "K05331A" که به طور خودکار توسط نرم افزار اکتشاف براون تولید شد.

حساب‌ها و مصاحبه‌های شخصی براون دشواری در نام‌گذاری Makemake را نشان می‌دهد، زیرا ویژگی‌های اولیه آن با هم‌ترازی‌های من مطابقت نداشت. برای حفظ ارتباط این شی با عید پاک، براون نام هایی مانند الهه آنگلوساکسون Ēostre یا خرگوش حیله گر Anishinaabe Manabozho را در نظر گرفت، اما در نهایت هر دو را نامناسب دانست. در نهایت، براون و تیمش Makemake را انتخاب کردند، نامی که هم اتصال عید پاک و هم دستورالعمل IAU برای نامگذاری اشیاء کلاسیک کمربند کویپر به نام خدایان خالق را ارج نهاد. IAU در ژوئیه 2008 نام Makemake را به طور رسمی تأیید و اعلام کرد.

یک نماد منحصر به فرد برای Makemake، ⟨⟩، در ژانویه 2022 با نام U+1F77C در یونیکد گنجانده شد. IAU از استفاده از نمادهای سیاره ای در انتشارات علمی جلوگیری می کند. در نتیجه، نماد Makemake در درجه اول توسط اخترشناسان پذیرفته شده است. با این وجود، ناسا یک بار در اینفوگرافیک 2015 از این نماد استفاده کرد. دنیس موسکوویتز و جان تی ویلان نماد Makemake را طراحی کردند که سنگ نگاره سنتی صورت Makemake را به تصویر می‌کشد که برای تداعی حرف "M" طراحی شده است. سایر اخترشناسان به طور مستقل نمادهای خود را برای Makemake ایجاد و به کار گرفته اند، از جمله ⟨⟩.

ویژگی های مداری و طبقه بندی

Makemake به دور خورشید دورتر از نپتون می‌چرخد و فاصله متوسط ​​45.5 واحد نجومی (AU)، معادل 6.81 میلیارد کیلومتر یا 4.23 میلیارد مایل را حفظ می کند. یک مدار هر 307 سال یکبار تکمیل می شود. Makemake با داشتن گریز از مرکز مداری 0.16، مسیری نسبتاً بیضوی را دنبال می کند، به نزدیکی 38.2 AU (حضیض) به خورشید نزدیک می شود و تا حداکثر فاصله 52.8 AU (aphelion) عقب می نشیند. شیب مداری آن به طور قابل توجهی زیاد است، در 29 درجه نسبت به صفحه دایره البروج.

Makemake در حال حاضر در نزدیکی aphelion خود، دورترین نقطه در مدار خود قرار دارد. از نوامبر سال 2025، این سیاره در 52.7 AU از خورشید قرار دارد، و افلیون برای می 2033 پیش بینی شده است. سیاره کوتوله در حال حاضر به طور قابل توجهی بالاتر از دایره البروج قرار دارد و این ارتفاع را در aphelion حفظ خواهد کرد، جایی که عرض جغرافیایی دایره البروجی آن به 25.9 درجه می رسد. پیش‌بینی می‌شود که در سال 2103 از دایره‌البروج عبور کند و در سال 2186 به حضیض 26 درجه زیر دایره‌البروج برسد. شبیه‌سازی‌های بدنه نشان می‌دهند که مدار Makemake پایداری طولانی‌مدت در طول میلیاردها سال از خود نشان می‌دهد، که نشان‌دهنده حداقل تغییرات قابل‌توجه در سراسر منظومه شمسی است. اجرام یخی فرا نپتونی که در مجموع کمربند کویپر را تشکیل می دهند. به طور خاص، Makemake در جمعیت «دینامیک داغ» اجرام کمربند کویپر کلاسیک طبقه‌بندی می‌شود که با تمایلات مداری بالا (i > 5 درجه)، گریز از مرکز نسبتاً کم (e < 0.2)، و فقدان تشدید مداری با نپتون مشخص می‌شود. علیرغم اینکه Makemake بزرگترین جسم کلاسیک کمربند کویپر است، تنها بخش کوچکی از جرم کل کمربند را به خود اختصاص می دهد. این اجرام کلاسیک داغ کمربند کویپر بر اساس نظریه‌ای که توسط نپتون در اوایل منظومه شمسی پراکنده شده‌اند، به‌صورت گرانشی پراکنده شده‌اند، که باعث شد ستاره‌شناسان Makemake را نیز به عنوان یک جرم «پراکنده» طبقه‌بندی کنند.

جامعه علمی به‌طور کلی موافق است که Makemake یک سیاره کوتوله است، به این معنی که جرم آن برای رسیدن به مسیر گرانشی خود و در عین حال گرانشی خود کافی است. از دیگر اشیاء، همانطور که با موقعیت آن در کمربند کویپر مشهود است. این جرم افتتاحیه ای بود که توسط IAU تحت پروتکل های جدید برای سیارات کوتوله پیش بینی شده نامگذاری شد، و چهارمین جرمی بود که رسماً به عنوان یک سیاره کوتوله (پس از سرس، پلوتون و اریس) از زمان تأسیس این دسته در سال 2006 نامگذاری شد. نپتون.

ابعاد، مورفولوژی و جرم

Makemake، یک جرم آسمانی با قطر متوسط تقریبی 1430 کیلومتر (890 مایل)، شکل تقریباً کروی دارد. این بعد تقریباً 60% (3⁄5) از قطر پلوتو و 11% (§78§⁄9) از قطر زمین را نشان می‌دهد. در نتیجه، Makemake به عنوان چهارمین سیاره کوتوله و جرم فرا نپتونی شناخته شده در منظومه شمسی، پس از پلوتون، اریس و هاومیا قرار می گیرد. مشاهدات اختفای ستاره‌ای که در سال 2011 انجام شد، نشان داد که ماک‌ماکی کمی اریب یا در قطب‌هایش صاف است، با حد بالایی قطر قطبی تقریباً 1420 کیلومتر (880 مایل) و قطر استوایی در حدود 1434 کیلومتر (891 مایل). این اندازه‌گیری‌ها با Makemake که دارای یک پیکربندی کروی مسطح است، که یک کروی ماکلورین نامیده می‌شود، همسو هستند. چنین شکلی زمانی به وجود می آید که جسمی به تعادل هیدرواستاتیکی دست یابد - به این معنی که نیروی گرانشی آن برای فشرده کردن آن به یک کره کافی است - و متعاقباً توسط حرکت چرخشی اش تغییر شکل می دهد.

جرم میک میک تقریباً بین 2.52.5<1>×span تخمین زده می شود. 2.9ק1213§21 کیلوگرم، مقداری که از دوره مداری و فاصله ماهواره آن به دست می‌آید. این جرم، Makemake را به عنوان چهارمین سیاره کوتوله و جرم فرا نپتونی شناخته شده در منظومه شمسی، پس از اریس، پلوتون و هائومیا قرار می دهد. در مقایسه با سایر اجرام آسمانی، Makemake تقریباً 3.7٪ از جرم ماه زمین (یا 0.045٪ از جرم زمین) و حدود 20٪ از جرم پلوتو را تشکیل می دهد. بر اساس جرم و قطر متوسط، Makemake دارای گرانش سطحی متوسط تقریباً 0.35 m/s§1617§ (معادل حدود 3.6 درصد گرانش زمین) و سرعت فرار از سطح حدود 0.71 کیلومتر بر ثانیه است.

چرخش

دوره چرخش دقیق Makemake نامشخص است، با اندازه‌گیری‌های فعلی (تا سال 2025) که 11.4 یا 22.8 ساعت (0.48 یا 0.95 روز) را نشان می‌دهد. این تعیین‌ها از پایش تغییرات زمانی در روشنایی Makemake به دست می‌آیند که متعاقباً به عنوان یک منحنی نور ترسیم می‌شوند. Makemake حداقل نوسان روشنایی (0.03 قدر) را نمایش می دهد که احتمالاً به تغییرات جزئی آلبدو در سطح آن مربوط می شود. این مشخصه اندازه گیری دقیق منحنی نور و در نتیجه دوره چرخش آن توسط تلسکوپ ها را پیچیده می کند. به عنوان مثال، تحقیقات قبل از سال 2019 دوره‌های چرخش بالقوه مختلفی را پیشنهاد کردند، از جمله 7.77، 11.24، 11.5 و 22.48 ساعت. از سال 2025، ابهام در مورد اینکه آیا روشنایی Makemake یک یا دو بار در هر چرخش به اوج خود می رسد، وجود دارد، بنابراین دوره چرخش قطعی 11.4 ساعت یا مقدار دوبرابر آن 22.8 ساعت باقی می ماند.

اگرچه شیب محوری Makemake به طور مستقیم با مقدار چرخش آن به طور مستقیم اندازه گیری نشده است. قطب صفحه مداری ماهش. بر اساس این فرض، Makemake شیب محوری قابل توجهی را نشان می‌دهد که تخمین زده می‌شود بین 46 درجه و 78 درجه نسبت به مدار خورشیدی خود، یا 63°-87° نسبت به دایره البروج باشد. در زمان کشف قمر، استوای ماکماکه به سمت خورشید و زمین جهت گیری می کرد و تقریباً یک اعتدال بود. این شیب محوری قابل توجه، همراه با مدار خارج از مرکز ماک میک، می تواند تغییرات فصلی مشخصی را در دمای سطح و توپوگرافی آن ایجاد کند، مشابه آنچه در پلوتون مشاهده شده است. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که قمر Makemake در طی سال‌های 2009-2013 یا 2023-2027، ماک میک را می‌گیرد، که نشان می‌دهد اگر چرخش آن واقعاً با مدار ماهش همسو باشد، ممکن است اعتدالی را در این دوره‌ها تجربه کرده باشد.

زمین شناسی

سطح

به دلیل فاصله قابل توجهی که از خورشید دارد، سطح میک میک دمای بسیار پایینی را حفظ می کند که از 30 تا 40 کلوین (243- تا 233- درجه سانتی گراد؛ -406- تا -388 درجه فارنهایت) متغیر است. این محیط سرد به برخی از مواد فرار مانند متان اجازه می دهد تا به صورت یخ جامد باقی بمانند. طیف‌سنجی نجومی نشان داده است که سطح Makemake عمدتاً از متان منجمد تشکیل شده است که با مقادیر کمتری از هیدروکربن‌های با زنجیره بلند از جمله اتان، اتیلن، استیلن و آلکان‌های مختلف با جرم بالاتر مانند پروپان تکمیل شده است.

وقتی در نور مرئی سطح بالایی مشاهده می‌شود، Makema دارای درخشندگی بالایی است. آلبدوی هندسی 82 درصد که از پلوتون پیشی می گیرد. این ویژگی حاکی از رسوب اخیر متان است. یخ متان Makemake جذب قابل توجهی را در طیف نزدیک به فروسرخ نشان می‌دهد که نشان‌دهنده وجود آن به صورت گلوله‌های غیرعادی بزرگ و به اندازه سانتی‌متر یا به‌طور منطقی‌تر، به صورت لایه‌های متراکم ذرات متخلخل است. همزمان، اندازه‌گیری‌های منحنی فاز انجام‌شده توسط فضاپیمای New Horizons نشان می‌دهد که سنگ‌لیت روی سطح Makemake شامل دانه‌های صاف و شبیه برف است.

هیدروکربن‌های با زنجیره بلند روی سطح Makemake از تابش متان توسط نور فرابنفش خورشید و پرتوهای کیهانی منشأ می‌گیرند، فرآیندی که متان را تجزیه می‌کند و واکنش‌های فتوشیمیایی را آغاز می‌کند. این واکنش‌های فتوشیمیایی می‌توانند آبشار شوند و به تدریج متان را به اتان، سپس اتیلن، سپس استیلن، و در نهایت تبدیل به مخلوطی تیره و قرمز از هیدروکربن‌های پیچیده به نام تولین کنند. این تولین ها رنگ مایل به قرمز مایل به قهوه ای را به Makemake می دهند، رنگی شبیه به آنچه در پلوتون مشاهده شده است. Makemake رنگ قرمز کمتری نسبت به پلوتو نشان می دهد، اما تا حدودی قرمزتر از اریس به نظر می رسد. این تنوع رنگی ممکن است ناشی از غلظت‌های متفاوت تولین‌ها در این سیارات کوتوله باشد. با وجود اثر تیره‌کننده مورد انتظار تولین‌ها، سطح Makemake به دلیل لایه‌ای از یخ متان تازه، روشنایی خود را حفظ می‌کند.

Makemake فراوانی یخ متان را به نمایش می گذارد، ویژگی مشترک پلوتون و اریس. با این حال، برخلاف این دو، Makemake ظاهراً فاقد مونوکسید کربن و یخ نیتروژن است. مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) نتوانست این دو یخ را بر روی سطح Makemake تشخیص دهد، که نشان می دهد محتوای نیتروژن زیر 3٪ و سطح مونوکسید کربن زیر 1 قسمت در میلیون است. عدم وجود نیتروژن و مونوکسید کربن به عنوان عوامل اختلاط باعث می شود یخ متان روی Makemake خالص بماند و به ضخامت ها یا اندازه دانه های قابل توجهی انباشته شود. با توجه به فرار بالای نیتروژن، که فرار بخار آن از میدان گرانشی ضعیفتر Makemake را در مقایسه با گرانش های قوی تر پلوتون و اریس تسهیل می کند، کمبود نیتروژن در Makemake پیش بینی می شود. دلیل عدم وجود مونوکسید کربن در Makemake به طور قطعی کمتر شناخته شده است. توضیحات بالقوه شامل حذف از طریق فرار جوی، واکنش های ژئوشیمیایی هیدروترمال در Makemake یا تشکیل آن با غلظت ذاتاً کم مونوکسید کربن است. علاوه بر این، به نظر می‌رسد که یخ‌های آب و دی‌اکسید کربن نیز در سطح Makemake وجود ندارند، علی‌رغم شیوع آن‌ها به عنوان مواد نسوز (غیر فرار) در اجسام کمربند کویپر. این عدم وجود ممکن است به این دلیل باشد که این یخ ها به طور کامل توسط مواد فراری مانند متان و محصولات جانبی تابش آن پوشیده شده اند.

سطح میک میک ظاهری یکنواخت دارد که با حداقل تغییرات طولی در آلبدو، رنگ و ترکیب مشخص می شود، که تضاد کاملی با زمین بسیار خالدار پلوتو دارد. وجود تغییرات عرضی سطح در Makemake نامشخص باقی مانده است، زیرا تشخیص آنها مستلزم مشاهدات طولانی مدت و مداوم از زاویه تغییر زاویه سیاره کوتوله در طول مدار چند ساله خورشیدی آن است که مشابه تغییرات فصلی است. بین سال‌های 2006 و 2017، قدر مطلق و منحنی نور Makemake هیچ تغییری نشان نداد، علی‌رغم تغییر تقریبی 11 درجه در زاویه دید آن در این دوره. اگر تغییرات سطح عرضی روی Makemake وجود داشته باشد، احتمالاً به صورت نوارهایی با جهت طولی ظاهر می شوند. دانشمندان سیاره‌شناسی ویلیام ام. گراندی، الکس اچ. پارکر و همکارانشان بر این باورند که متان فرار فراوان ماک میک می‌تواند به ویژگی‌های جغرافیایی و زمین‌شناسی مشابه با پلوتو منجر شود. اگر Makemake فرآیندهای انتقال فرار فصلی مشابه پلوتو را تجربه کند، ممکن است یک نوار یکنواخت طولی از مواد تیره، شبیه به Belton Regio پلوتو ایجاد کند. برعکس، اگر Makemake دارای جوی غیرجهانی باشد که روی سطح آن یخ زده است، مناطق استوایی آن می‌تواند روشن و پوشیده از یخ باشد، در حالی که مناطق قطبی آن ممکن است تیره‌تر به نظر برسند. تصعید فصلی و رسوب متان به طور بالقوه می تواند منجر به تشکیل زمین های تیغه ای یا حتی یخچال های طبیعی همرفتی قابل توجهی شود که یادآور Sputnik Planitia پلوتو هستند. پیش‌بینی نمی‌شود که Makemake دارای کوه‌هایی با ارتفاع بیش از 10 کیلومتر (6.2 مایل) باشد.

ساختار داخلی و فعالیت زمین شناسی بالقوه

Makemake دارای چگالی ظاهری تقریباً 1.76 g/cm³ (با عدم قطعیت ±0.17 g/cm§9^10§) است، مقداری قابل مقایسه با سایر سیارات فراجنگی، مانند سیاره‌های فراجنگ، و مانند سیارات ماوراء النپتون. Quaoar. این تراکم ترکیبی درونی عمدتاً از یخ و سنگ آب را نشان می‌دهد، مشابه این سیارات کوتوله دیگر. اندازه قابل توجه Makemake حاکی از یک فضای داخلی متفاوت است که شامل یک هسته سنگی است که توسط لایه‌هایی از یخ پوشانده شده است. دانشمندان سیاره‌شناسی فرض می‌کنند که فضای داخلی Makemake به اندازه کافی رادیونوکلئیدها و گرمای اولیه را حفظ می‌کند تا بتواند یک اقیانوس آب مایع زیرسطحی را حفظ کند یا به طور بالقوه همچنان حفظ کند. گرمای داخلی بالا در Makemake می تواند به طور بالقوه منجر به پدیده های زمین شناسی، از جمله کریوولکانیسم شود.

طیف‌سنجی انجام‌شده توسط JWST ایزوتوپولوگ‌های سنگین متان، به‌ویژه آن‌هایی که حاوی دوتریوم (D یا ²H) و کربن-13 (¹³C) هستند را بر روی سطح Makemake شناسایی کرده است. از این مشاهدات، ستاره شناسان نسبت دوتریوم به هیدروژن (D/H) را (2.9±0.6)×10^-4 و یک §1415§C/§1617§C موش تعیین کرده اند. 0.010±0.003. در حالی که نسبت §2425§C/§2627§C Makemake با مقادیر موجود در دیگر اجرام منظومه شمسی همسو می شود، نسبت D/H آن واگرایی قابل توجهی را نشان می دهد: این نسبت به طور قابل توجهی کمتر از نسبت D/H متان در دنباله دارها است، اما با نسبت D/H آب در ستاره های دنباله دار قابل مقایسه است. دانشمندان سیاره‌شناسی پیشنهاد می‌کنند که نسبت D/H کاهش یافته Makemake نشان‌دهنده یک فضای داخلی گرم است که با ژئوشیمی هیدروترمال فعال مشخص می‌شود. این تفسیر نشان می‌دهد که متان تهی شده از دوتریوم Makemake ممکن است هیدروژن خود را از طریق واکنش‌های ژئوشیمیایی که در آب‌های زیرسطحی اتفاق می‌افتد، به دست آورده باشد، که نیاز به دمای بالا، تقریباً 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) دارد که به گرمای پایدار از هسته Makemake نیاز دارد. در این چارچوب، آب زیرسطحی Makemake می‌تواند به صورت آب مایع یا یخ جامد همرفتی وجود داشته باشد، با متان تولید شده در داخل به طور بالقوه از طریق خروج گاز یا فوران‌های کریوولکانیک به سطح مهاجرت می‌کند. با این وجود، یک فرضیه جایگزین نشان می‌دهد که متان فقیر از دوتریوم Makemake می‌تواند ازلی باشد، زیرا مستقیماً از سحابی پیش‌خورشیدی از طریق برافزایش سرچشمه گرفته است، بنابراین نشان می‌دهد که فعالیت‌های ژئوشیمیایی داخلی ممکن است پیش نیازی برای حضور آن نباشد.

Makemake دارای تشعشعات غیرقابل قرمز و نسبتاً غیرقابل‌قرمز است. پدیده‌ای که از زمان شناسایی اولیه‌اش توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر در سال 2008، تفاسیر مختلفی را از سوی ستاره‌شناسان برانگیخت. با این حال، این مدل به طور دقیق برای تشعشع مادون قرمز Makemake در طول موج های مختلف یا حداقل نوسانات روشنایی آن شکست خورد. در سال 2025، Csaba Kiss و همکارانش توضیح دیگری ارائه کردند، و پیشنهاد کردند که گسیل مادون قرمز مادون قرمز بیش از حد Makemake ممکن است از یک نقطه داغ کرایوولکانیک، با دمای تقریبی 150 کلوین (-123 درجه سانتیگراد؛ -190 درجه فارنهایت)، یا یک حلقه مداری متشکل از ذرات گرد و غبار در دقیقه باشد. فرضیه نقطه داغ کریوولکانیک در حال حاضر ترجیح داده می شود، عمدتاً به این دلیل که یک حلقه غبار از نوع توصیف شده به سرعت تحت فشار تابش خورشیدی بی ثبات می شود. با این وجود، اگر فوران های کریوولکانیکی قادر به بیرون راندن غبار کربنی به مدار Makemake باشند، چنین حلقه ای از نظر تئوری می تواند پایدار بماند. این نقطه داغ سرمای آتشفشانی فرضی به طور بالقوه می تواند خروجی انرژی حرارتی قابل مقایسه با آبفشان های قطب جنوب در انسلادوس قمر زحل را آزاد کند و ممکن است کرایولوا حاوی آمونیاک و نمک های مختلف حل شده در آب مایع را فوران کند. مکان دقیق این نقطه داغ کریوولکانیک در سطح Makemake نامشخص باقی مانده است، اگرچه مساحت پوشش تخمینی آن تقریباً 350 km§56§ (140 mi§1112§) است که معادل دایره‌ای با شعاع 12 کیلومتر یا حدود 6 کیلومتر است. مایل.

حضور جوی یا پدیده خروج گاز

تحلیل طیف‌سنجی انجام‌شده توسط JWST در سال 2025 وجود متان گازی را در Makemake تأیید کرد که فلورسانس نزدیک به مادون قرمز ناشی از جذب نور خورشید را نشان می‌دهد. بنابراین Makemake به دومین جرم فرا نپتونی پس از پلوتون تبدیل می شود که حضور گاز برای آن به طور قطعی مشخص شده است. با این وجود، ابهام در مورد اینکه آیا گاز متان Makemake یک اتمسفر محدود گرانشی را تشکیل می دهد یا نشان دهنده خروج موقت گاز (یا حتی فرار) از سطح آن است که به طور بالقوه توسط تصعید یخ متان یا توده های کریوولکانیک هدایت می شود، وجود دارد. از نظر تئوری، Makemake دارای جرم کافی و دمای کافی پایین برای حفظ جوی متشکل از متان یا نیتروژن است. با این حال، مشاهدات JWST نشان دهنده فقدان ظاهری گاز نیتروژن است، که نشان می دهد اکثریت آن قبلاً از طریق فرار اتمسفر از بین رفته است.

اگر گاز متان شناسایی شده در Makemake به طور کامل در یک اتمسفر محدود به گرانش محصور شود، فشار اتمسفر سطح تقریباً 10 پیکوبار (1 میکروپاسکال) خواهد بود. این فشار 100 میلیارد بار کمتر از فشار جوی زمین و 1 میلیون بار کمتر از فشار جوی پلوتون است. با این حال، مشاهدات از اختفای ستاره‌ای Makemake در سال 2011 چنین اتمسفر بسیار ضعیفی را نشان نداد، در نتیجه این نتیجه را تقویت کرد که Makemake فاقد جو جهانی قابل توجهی بیش از 4-12 نانوبار (0.4-1.2 میلی‌پاسکال) است. اتمسفر رقیق فرضی دمای تقریباً 40 کلوین (233.2- درجه سانتیگراد؛ 387.7- درجه فارنهایت) را حفظ می کند که کمی بالاتر از نقطه تصعید متان در فشار سطح مربوطه است. این نشان می دهد که جو بالقوه Makemake می تواند با تصعید یخ متان موجود در سطح آن حفظ شود. با توجه به مدار خارج از مرکز Makemake، جو احتمالی آن ممکن است با فواصل مختلف از خورشید در نوسان باشد. برای مثال، در طول حضیض گرم‌تر، Makemake می‌تواند تصعید متان را افزایش دهد، اما همچنین امکان فرار جوی را نیز دارد.

برعکس، اگر گاز متان شناسایی‌شده توسط JWST صرفاً از گازهای خارج‌شده منشا می‌گیرد، نشان می‌دهد که Makemake تقریباً 266 کیلوگرم (584-10 پوند در ثانیه) از سطح کل خود را خارج می‌کند. سرعت این متان خارج شده و در نتیجه توانایی آن برای فرار از کشش گرانشی ماک میک، نامشخص باقی مانده است. اگر گاز متان در حال فرار باشد، احتمالاً یک کمای دنباله‌دار مانند ایجاد می‌کند که Makemake را در بر می‌گیرد. نرخ کاهش جرم پیش‌بینی‌شده با توده‌های آب مشاهده‌شده در انسلادوس (300 کیلوگرم بر ثانیه یا 660 پوند در ثانیه) قابل مقایسه است و منطقه محدود انتشار متان ممکن است با نقطه کانونی کریوولکانیک فرضی Makemake مرتبط باشد. تئوری خروج گاز متان کریوولکانیک یک پدیده رایج در میان سیارات کوتوله فرا نپتونی از جمله Makemake است.

ماهواره ها و سیستم های حلقه بالقوه

S/2015 (136472) 1

Makemake دارای یک ماهواره طبیعی شناخته شده است که به طور موقت S/2015 (136472) 1 نامگذاری شده و به طور غیررسمی به عنوان "MK 2" نامیده می شود. این قمر توسط اخترشناسان الکس اچ. پارکر، مارک دبلیو بوئی، ویلیام ام. گراندی و کیت اس. نول در تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هابل در 27 آوریل 2015 شناسایی شد و کشف آن در تاریخ 26 آوریل 2016 به طور عمومی اعلام شد. S/201/201 1300 برابر (7.8 قدر) کم نورتر از Makemake در نور مرئی. سطح مشکوک بسیار تاریک آن و قطر تخمینی 175 کیلومتر (109 مایل) به‌عنوان بخشی از تشعشعات مادون قرمز میانی اضافی مشاهده شده Makemake در نظر گرفته شده است. این ماهواره یک مدار دایره‌ای محتمل به دور Makemake دارد که با یک دوره مداری 18 روزه و یک محور نیمه اصلی 780 ± 22250 کیلومتر (480 ± 13830 مایل) مشخص می‌شود.

در زمان کشف، مدار S/1641 جهت‌دار بود. هنگامی که از رصدخانه های مستقر در زمین مشاهده می شود، تقریباً لبه بر لبه می شود، که باعث می شود ماه به نظر برسد که از عرض عبور می کند یا توسط Makemake مخفی می شود. در حالی که این هم‌ترازی لبه‌ای تصویربرداری از S/2015 (136472) 1 توسط تلسکوپ‌ها را پیچیده می‌کرد، همزمان فرصت‌هایی را برای ماه‌گرفتن و مخفی کردن Makemake فراهم می‌کرد. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که ماه ممکن است Makemake را بین سال‌های 2009 و 2013 گرفته باشد، یا احتمالاً از سال 2023 تا 2027 این کار را می‌کند. از سال 2025، هیچ کسوفی شامل S/2015 (136472) 1 به طور رسمی گزارش نشده است.

امکان ماهواره های اضافی

تصویربرداری انجام‌شده توسط تلسکوپ فضایی هابل نشان می‌دهد که Makemake در فاصله‌های بیش از 30000 کیلومتر (19000 مایل) دارای قمرهای روشن‌تر از قدر ظاهری 26.9 (تقریباً 10 قدر ضعیف‌تر از Makemake) نیست. با این حال، اگر مدارهای آنها به طور استثنایی به Makemake نزدیک باشد، ماهواره های بزرگتر می توانند شناسایی نشده باقی بمانند. اخترشناسان این فرضیه را که Makemake میزبان یک ماه تاریک اضافی است، بزرگتر از S/2015 (136472) 1، به عنوان توضیحی بالقوه برای انتشار بیش از حد مادون قرمز میانی سیاره کوتوله و چرخش به ظاهر آهسته آن در نظر گرفته اند. با این وجود، این پیشنهاد تا حد زیادی به دلیل نیاز به اندازه غیرقابل قبول ماهواره رد شد.

امکان سیستم های حلقه

Makemake در حال حاضر دارای هیچ حلقه ای نیست. حلقه‌هایی که به دور اجرام سماوی دور می‌چرخند، معمولاً برای تصویربرداری مستقیم تلسکوپی بسیار کوچک و کم‌نور هستند، که تشخیص آنها از طریق مشاهدات اختفای ستاره‌ها ضروری است. با وجود این، هیچ حلقه‌ای در طول رویداد اختفای ستاره‌ای Makemake در سال 2011 شناسایی نشد. اگر حلقه‌هایی در اطراف Makemake وجود داشته باشند، جهت گیری احتمالی استوایی و لبه آن‌ها، شبیه به S/2015 (136472) 1، ممکن است در طول این حلقه‌ها بازگو شود. فرضیه حلقه ای در اطراف Makemake به عنوان توضیحی بالقوه برای انتشار غیرعادی مادون قرمز میانی آن بررسی شده است. با این حال، این توضیح تا حد زیادی نادیده گرفته شد زیرا چنین حلقه‌ای از ذرات گرد و غبار بسیار دقیقه (~100 نانومتر) تشکیل شده است، که آن را مستعد فروپاشی سریع توسط فشار تابش خورشیدی در عرض تقریباً ده سال می‌کند. با این وجود، اگر سیاره کوتوله قمرهای چوپان داشته باشد، غبار پیوسته ناشی از برخورد ذرات و قمرهای کوچک را تجربه کند، یا فعالیت سرمایشی که گرد و غبار را به مدار پرتاب می کند، نشان دهد، وجود پایدار چنین حلقه ای در اطراف Makemake می تواند امکان پذیر باشد.

منشا

مطابق با سایر سیارات کوتوله کمربند کویپر، فرضیه می‌شود که Makemake تقریباً 4.5 میلیارد سال پیش، در مراحل اولیه توسعه منظومه شمسی، پدید آمده است. فرضیه غالب حاکی از آن است که سیارات کوتوله کمربند کویپر در ابتدا به صورت سیاره های کوچک شکل گرفته اند و به تدریج از طریق تجمع مواد محیطی و سایر سیاره های کوچک در طی چندین میلیون سال به ابعاد فعلی خود گسترش یافته اند. محیط شکل‌گیری Makemake باید دمای کافی پایینی داشته باشد تا تراکم ترکیبات فرار، مانند متان، به حالت جامد را تسهیل کند، که متعاقباً به افزایش سیاره کوتوله کمک کرد. با این وجود، Makemake ممکن است کاهش متان اولیه خود را در طول فاز برافزایش خود تجربه کرده باشد، که به طور بالقوه به دلیل جرم کمتر اولیه و دمای بالا، ناشی از رویدادهای ضربه مکرر و افزایش تابش خورشیدی است. علاوه بر این، یک فرضیه بیان می کند که یک برخورد قابل توجه با یک جرم آسمانی دیگر در گذشته Makemake می تواند به شکل گیری قمر آن منجر شود، S/2015 (136472) 1.

فرضیه ای در سال 2020، که برای اولین بار از مدل به روز شده منظومه شمسی 0 بر اساس مدل شکل گیری 2 به روز شده است. سناریوی قابل مقایسه)، نشان می دهد که چندین ده میلیون سال پس از پیدایش منظومه شمسی، فعل و انفعالات گرانشی بین غول های گازی باعث مهاجرت ناگهانی نپتون به بیرون شد. این مهاجرت، نپتون را به سمت یک قرص دور ستاره ای قابل توجه در فاصله 15 تا 30 واحد نجومی از خورشید سوق داد و منجر به پراکندگی گرانشی اجرام متعدد در آن شد. این مدل فرض می‌کند که تقریباً تمام اجرام کمربند کویپر، از جمله Makemake، در ابتدا در این قرص دور ستاره‌ای در فواصل خورشیدمرکزی نزدیک‌تر از مکان فعلی‌شان تشکیل شده‌اند. اعتقاد بر این است که پراکندگی بعدی این دیسک علاوه بر دیسک پراکنده، جمعیت‌های کلاسیک تشدید و "گرم" معاصر کمربند کویپر (جایی که در حال حاضر Makemake یافت می‌شود) را ایجاد کرده است.

مشاهده و کاوش

مشاهده

Makemake با توجه به قدر مطلق بصری خود، سومین جسم فرا نپتونی شناخته شده ذاتاً درخشان است که فقط اریس و پلوتون از آن پیشی می گیرند. درخشندگی ذاتی قابل توجه آن به اندازه قابل توجه و سطح بسیار بازتابنده آن نسبت داده می شود. برعکس، از نظر قدر ظاهری بصری، Makemake پس از پلوتون، دومین شی درخشان ترانس نپتونی قابل مشاهده از زمین است، که این تمایز به دلیل نزدیکی بیشتر به خورشید در مقایسه با اریس است. Makemake در طول دوره تقابل خود از مارس تا آوریل به حداکثر درخشندگی ظاهری خود، تقریباً قدر 17، می رسد و آن را با تلسکوپ های آماتور پیشرفته قابل تشخیص می کند. با توجه به فاصله بسیار زیادش از زمین، Makemake قطر زاویه‌ای کوچکی در حدود 38 میلی‌آرکثانیه ارائه می‌کند که از تلسکوپ‌ها از تشخیص آن فراتر از یک نقطه ستاره‌ای جلوگیری می‌کند. از زمان کشف، Makemake در صورت فلکی شمالی کما برنیکس واقع شده است و پیش بینی می شود که در اواخر سال 2028 به صورت فلکی Boötes تبدیل شود.

علی‌رغم روشنایی قابل‌توجه آن در میان اجرام فرا نپتونی، کشف Makemake نسبتاً دیر اتفاق افتاد و بسیاری از همتایان کم‌نورتر را به‌تازگی تاریخ‌گذاری کرد. این تأخیر به مدار بسیار شیبدار Makemake نسبت داده می شود، که آن را به طور قابل توجهی خارج از صفحه دایره البروج قرار می دهد، منطقه ای که عمدتا توسط بررسی های قبلی آسمان ناشناخته است. اگرچه چندین بررسی به طور ناخواسته سال ها قبل از کشف رسمی Makemake را شناسایی کردند، این مشاهدات، که "پیش گیری ها" نامیده می شوند، تا تجزیه و تحلیل بعدی ناشناخته باقی ماندند. اولین کشف شناسایی شده Makemake از یک صفحه عکاسی گرفته شده در رصدخانه پالومار در 29 ژانویه 1955، قبل از کشف آن در بیش از پنج دهه، که تقریباً 16٪ از دوره مداری Makemake را تشکیل می دهد، سرچشمه می گیرد.

از آنجایی که Makemake از جلوی ستاره می گذرد، در هر نقطه ای از پس زمینه آسمانی می تواند لحظه ای از یک ستاره عبور کند. پنهان کردن نور آن از منظر زمین، رویدادی که به عنوان غیبت ستاره ای شناخته می شود. چنین پنهان‌کاری‌هایی توسط Makemake بینش‌های ارزشمندی را در مورد ویژگی‌های فیزیکی آن، از جمله شکل آن و حضور بالقوه جو ارائه می‌کند. با این حال، پیش‌بینی دقیق آن‌ها به دلیل فاصله زیاد این سیاره کوتوله از زمین چالش برانگیز است، که عدم قطعیت‌های قابل توجهی را در داده‌های موقعیت دقیق آن ایجاد می‌کند. علاوه بر این، اختفای ستاره‌ای شامل Makemake نادر است زیرا این سیاره کوتوله در یک منطقه آسمانی قرار دارد که با توزیع پراکنده ستاره‌ها مشخص می‌شود. از سال 2025، ستاره شناسان تنها یک اختفای ستاره ای را توسط Makemake با موفقیت پیش بینی و شناسایی کرده اند. این رویداد مشاهده شده منحصر به فرد در 23 آوریل 2011 رخ داد و هفت ردیابی مثبت را از شانزده تلسکوپ شرکت کننده به دست آورد که به طور استراتژیک در سراسر آمریکای جنوبی پراکنده شده بودند.

کاوش

تا به امروز، هیچ کاوشگر فضایی فاصله نزدیکی را انجام نداده است. بررسی یک شیء فرا نپتونی مانند Makemake به طور قابل توجهی درک شکل‌گیری و فرآیندهای تکاملی منظومه شمسی را افزایش می‌دهد.

تحقیق در سال 2011 توسط رایان مک‌گراناگان و همکارانش تخمین می‌زند که یک ماموریت پروازی به Makemake، با استفاده از کمک گرانشی مشتری، می‌تواند در 4 سال آگوست به پایان برسد. 2036. به محض ورود فضاپیما، Makemake تقریباً 52.3 AU از خورشید فاصله خواهد داشت. اخیراً، مطالعه‌ای در سال 2024 توسط دانشگاه تنسی پیشنهاد کرد که استفاده از کمک گرانشی مشتری می‌تواند زمان سفر برای مأموریت پرواز Makemake را بین 9.6 تا 16.4 سال کاهش دهد، مشروط به جرم محموله فضاپیما. این روش کمکی نیروی گرانشی برای تاریخ های پرتاب 22 اوت 2036 و 27 سپتامبر 2048 بسیار سودمند خواهد بود.

در مطالعه‌ای در سال 2019، آماندا زنگاری و تیمش با در نظر گرفتن مانورهای مختلف کمک گرانشی و انرژی‌های پرتاب اضافی، چندین مسیر پروازی بالقوه به Makemake را شناسایی کردند. برای پنجره‌های پرتاب ۲۰۲۵–۲۰۲۷ یا ۲۰۳۶–۲۰۳۹، یک کمک گرانشی مشتری می‌تواند رسیدن فضاپیما به Makemake را به ترتیب در ۱۲٫۸–۲۳٫۶ یا ۱۱٫۶–۱۹٫۲ سال تسهیل کند. از طرف دیگر، یک کمک گرانشی زحل ممکن است انتقال سریع‌تری را برای پرتاب‌های کم انرژی ارائه دهد. به طور خاص، برای تاریخ های پرتاب بین 2032-2033 یا 2036-2040، یک فضاپیما می تواند به ترتیب در 19.2-22.5 یا 12.8-19.1 سال به Makemake برسد. علاوه بر این، برای تاریخ های پرتاب از 2037 تا 2049، یک ماموریت با استفاده از کمک های گرانشی از مشتری و زحل می تواند ظرف 16.8 تا 17.3 سال به Makemake برسد.

فضاپیمای New Horizons مشاهدات دوری از Makemake را در فاصله 7 ژانویه و 20 ژانویه 20 و در 20 ژانویه 2 انجام داد. AU و 70 AU. مسیر خروجی فضاپیما از طریق کمربند کویپر، مشاهدات Makemake را در زوایای فاز بالا، که در غیر این صورت از زمین غیرقابل دستیابی است، امکان پذیر کرد. این مشاهدات منحصر به فرد تعیین خواص پراکندگی نور سطحی Makemake و رفتار منحنی فاز آن را تسهیل کرد.

یادداشت‌ها

یادداشت ها

مراجع

یک قسمت پادکست با عنوان "فعالیت زمین گرمایی در سیارات کوتوله یخی اریس و ماک میک"، به میزبانی رادیو سیاره ای انجمن سیاره ای، در 6 مارس 2024 پخش شد.

• فعالیت زمین گرمایی در سیارات کوتوله یخی اریس و ماک میک - پادکست رادیو سیاره ای به میزبانی انجمن سیاره ای (6 مارس 2024)
• یک ویدئو ضبط شده از سخنرانی برنده جایزه کاولی در سال 2012، "قصه هایی از بیرون منظومه شمسی"، ارائه شده توسط مایکل ای. براون.
• نمودارهای آسمان و داده‌های مختصات Makemake از The Sky Live در دسترس هستند.
• تصویری از Makemake از یک رصد اولیه، که توسط تلسکوپ رصدخانه 1.06 متری Kleť در 20 آوریل 2003 گرفته شده است.
• تصویری از Makemake که توسط تلسکوپ Keck 1 در 18 فوریه 2010 به دست آمد، منسوب به مایک براون.
• داده‌های مربوط به Makemake از طریق AstDyS-2، Asteroids—Dynamic Site قابل دسترسی است.