Fairefaire (Makemake)

Makemake, officiellement désignée 136472 Makemake, est une planète naine située dans la ceinture de Kuiper, un vaste disque de corps célestes glacés situé au-delà de l'orbite de Neptune. Il se classe au quatrième rang des plus grands objets transneptuniens et a la particularité d'être le plus grand membre de la ceinture classique de Kuiper, possédant un diamètre d'environ 60 % de celui de Pluton. Sa découverte a eu lieu le 31 mars 2005, attribuée aux astronomes américains Michael E. ("Mike") Brown, Chad Trujillo et David Rabinowitz à l'observatoire Palomar. L'identification de Makemake, parmi les plus grands objets trouvés par ce groupe de recherche, a joué un rôle important dans la reclassification de Pluton comme planète naine en 2006.

Makemake (désignation de planète mineure : 136472 Makemake) est une planète naine située dans la ceinture de Kuiper, un disque de corps glacés au-delà de l'orbite de Neptune. Il s'agit du quatrième plus grand objet transneptunien et du plus grand membre de la ceinture classique de Kuiper, ayant un diamètre 60 % celui de Pluton. Il a été découvert le 31 mars 2005 par les astronomes américains Michael E. ("Mike") Brown, Chad Trujillo et David Rabinowitz à l'observatoire Palomar. En tant que l'un des plus grands objets découverts par cette équipe, la découverte de Makemake a contribué à la reclassification de Pluton comme planète naine en 2006.

Makemake présente des caractéristiques de surface analogues à celles de Pluton, étant hautement réfléchissantes, principalement recouvertes de méthane gelé et affichant une coloration brun rougeâtre due aux tholins. Il possède un seul satellite identifié, mais sans nom. La dynamique orbitale de ce satellite indique une inclinaison axiale importante pour la rotation de Makemake, suggérant la présence de variations saisonnières extrêmes. En outre, Makemake présente des indications d'activité géochimique et de cryovolcanisme, suscitant des spéculations scientifiques sur l'existence potentielle d'un océan d'eau liquide souterrain. Bien que du méthane gazeux ait été détecté sur Makemake, son origine (qu'elle provienne d'une atmosphère soutenue ou d'un dégazage transitoire) reste indéterminée.

Les images haute résolution de la surface de Makemake ne sont actuellement pas disponibles, car aucune sonde spatiale n'a effectué de survol ou de mission orbitale à courte portée. En raison de sa distance considérable de la Terre, Makemake apparaît simplement comme un point lumineux stellaire, même lorsqu'il est observé à travers de puissants télescopes. Les scientifiques ont manifesté leur intérêt pour l'envoi d'une sonde spatiale pour enquêter sur Makemake, principalement motivé par son activité géologique observée et la présence hypothétique d'un océan souterrain.

Historique

Découverte

La découverte de Makemake a eu lieu en 2005, attribuée à un effort collaboratif des astronomes américains Michael E. ("Mike") Brown, Chad Trujillo et David Rabinowitz, qui étaient engagés dans une recherche systématique de corps célestes importants au-delà de l'orbite de Neptune. La quête continue de cette équipe d'objets trans-neptuniens, lancée en 2001, impliquait une imagerie régulière du ciel nocturne à l'aide d'une caméra à couplage de charge fixée au télescope Samuel Oschin de 1,22 mètre (48 pouces), situé à l'observatoire Palomar en Californie, aux États-Unis. Alors que les premières images capturant Makemake ont été acquises par ce télescope le 31 mars 2005, ce n'est que le 3 avril 2005 que Mike Brown a identifié l'objet lors de son examen d'images, notant sa luminosité exceptionnelle.

Des mois avant l'identification de Makemake, Brown et son groupe de recherche avaient déjà découvert les objets trans-neptuniens particulièrement grands, Haumea et Eris, tous deux estimés avoir au moins la taille de Pluton, alors considérée comme la neuvième planète. Tout en organisant des observations ultérieures pour ces deux corps, l'équipe avait initialement prévu de reporter l'annonce de Makemake jusqu'après la divulgation publique prévue d'Eris en octobre 2005. Cette stratégie a été perturbée, cependant, lorsqu'un groupe dirigé par José Luis Ortiz Moreno à l'Observatoire de la Sierra Nevada en Espagne a annoncé indépendamment sa découverte de Haumea le 27 juillet 2005. Brown a par la suite reconnu que les journaux d'observation de son équipe, qui détaillaient les positions de Haumea, Eris et Makemake, avaient sont devenus accessibles au public par inadvertance et ont été consultés via un ordinateur de l'institution d'Ortiz. Craignant que les découvertes d'Eris et Makemake ne soient également anticipées, Brown a rapidement contacté Brian G. Marsden du Minor Planet Center (MPC) le 29 juillet 2005 pour annoncer officiellement leurs découvertes. Le MPC a ensuite publié les annonces de découverte d'Eris et Makemake sur son site Web à midi, heure de Californie, le Bureau central des télégrammes astronomiques emboîtant le pas plus tard dans la soirée. La divulgation publique de ces objets de la taille de Pluton a déclenché un vaste débat sur la définition d'une planète, obligeant finalement l'Union astronomique internationale (UAI) à établir une définition révisée d'une planète, ce qui a abouti à la reclassification de Pluton en tant que planète naine en août 2006.

Nomenclature et symbolisme

La planète naine s'appelle Makemake, en hommage à la divinité créatrice du peuple Rapa Nui et au dieu de la fertilité de la mythologie de l'île de Pâques. Le MPC lui a attribué le numéro de catalogue de planète mineure 136472 le 7 septembre 2005, une fois son orbite déterminée avec précision. Avant sa dénomination officielle, Makemake a été identifiée par sa désignation provisoire 2005 FY₉, attribuée par le MPC lors de l'annonce de sa découverte. L'équipe de Brown l'a également désigné sous le surnom de « Easterbunny », faisant référence à sa découverte peu après Pâques, et sous le nom de code « K05331A », qui a été automatiquement généré par le logiciel de découverte de Brown.

Les récits personnels et les entretiens de Brown révèlent la difficulté de nommer Makemake, car ses caractéristiques initiales ne correspondaient pas facilement aux thèmes mythologiques. Pour maintenir l'association de l'objet avec Pâques, Brown a envisagé des noms comme la déesse anglo-saxonne Ēostre ou le lapin filou anishinaabe Manabozho, mais a finalement jugé les deux inappropriés. Finalement, Brown et son équipe ont choisi Makemake, un nom qui honore à la fois le lien avec Pâques et les lignes directrices de l'AIU pour nommer les objets classiques de la ceinture de Kuiper d'après les divinités créatrices. L'AIU a officiellement approuvé et annoncé le nom Makemake en juillet 2008.

Un symbole unique pour Makemake, ⟨⟩, a été incorporé dans Unicode sous le nom U+1F77C en janvier 2022. L'AIU décourage l'utilisation de symboles planétaires dans les publications scientifiques ; par conséquent, le symbole de Makemake est principalement adopté par les astrologues. Néanmoins, la NASA a utilisé le symbole une fois dans une infographie de 2015. Denis Moskowitz et John T. Whelan ont conçu le symbole de Makemake, qui représente un pétroglyphe traditionnel du visage de Makemake, stylisé pour évoquer la lettre « M ». D'autres astrologues ont créé et utilisé indépendamment leurs propres symboles pour Makemake, notamment ⟨⟩.

Caractéristiques orbitales et classification

Makemake orbite autour du Soleil au-delà de Neptune, en maintenant une distance moyenne de 45,5 unités astronomiques (UA), équivalente à 6,81 milliards de kilomètres ou 4,23 milliards de miles. Une seule orbite est complétée tous les 307 ans. Possédant une excentricité orbitale de 0,16, Makemake trace une trajectoire modérément elliptique, s'approchant du Soleil aussi près que 38,2 UA (périhélie) et s'éloignant jusqu'à une distance maximale de 52,8 UA (aphélie). Son inclinaison orbitale est particulièrement élevée, à 29° par rapport au plan de l'écliptique.

Makemake est actuellement situé près de son aphélie, le point le plus éloigné de son orbite. En novembre 2025, elle est située à 52,7 UA du Soleil, avec un aphélie projeté pour mai 2033. La planète naine est actuellement positionnée nettement au-dessus de l'écliptique et maintiendra cette élévation à l'aphélie, où sa latitude écliptique atteindra 25,9°. Il devrait traverser l'écliptique en 2103 et atteindre le périhélie 26° au-dessous de l'écliptique en 2186. Les simulations N-corps indiquent que l'orbite de Makemake présente une stabilité à long terme sur des milliards d'années, suggérant une altération significative minime tout au long de la durée de vie restante du système solaire.

Makemake partage des caractéristiques orbitales avec de nombreux autres petits objets trans-neptuniens glacés, formant collectivement la ceinture de Kuiper. Plus précisément, Makemake est classé dans la population « dynamiquement chaude » d'objets classiques de la ceinture de Kuiper, caractérisés par des inclinaisons orbitales élevées (i > 5°), des excentricités relativement faibles (e < 0,2) et un manque de résonance orbitale avec Neptune. Bien qu'il s'agisse du plus grand objet classique de la ceinture de Kuiper, Makemake ne représente qu'une petite partie de la masse totale de la ceinture. Il est théorisé que ces objets chauds classiques de la ceinture de Kuiper ont été dispersés gravitationnellement par Neptune au début du système solaire, ce qui a conduit les astronomes à également classer Makemake comme un objet « dispersé ».

La communauté scientifique s'accorde généralement sur le fait que Makemake est une planète naine, ce qui signifie que sa masse est suffisante pour que son autogravité atteigne une forme sphérique, mais insuffisante pour dégager son chemin orbital d'autres objets, comme en témoigne sa position dans la ceinture de Kuiper. Il s'agissait du premier objet nommé par l'AIU dans le cadre des nouveaux protocoles pour les planètes naines anticipées, et du quatrième objet officiellement désigné comme planète naine (après Cérès, Pluton et Éris) depuis la création de la catégorie en 2006. Plus précisément, Makemake est classé comme un plutoïde, une sous-catégorie englobant les planètes naines en orbite au-delà de Neptune.

Dimensions, morphologie et masse

Makemake, un corps céleste d'un diamètre moyen approximatif de 1 430 km (890 mi), présente une forme presque sphérique. Cette dimension représente environ 60 % (3⁄5) du diamètre de Pluton et 11 % (§78§⁄9) du diamètre de la Terre. Par conséquent, Makemake se classe au quatrième rang des plus grandes planètes naines et objets trans-neptuniens connus du système solaire, après Pluton, Eris et Haumea. Les observations d'occultation stellaire menées en 2011 ont révélé que Makemake est légèrement aplatie, ou aplatie à ses pôles, avec une limite supérieure de diamètre polaire d'environ 1 420 km (880 mi) et un diamètre équatorial d'environ 1 434 km (891 mi). Ces mesures correspondent à Makemake possédant une configuration sphérique aplatie, appelée sphéroïde de Maclaurin. Une telle forme apparaît lorsqu'un objet atteint l'équilibre hydrostatique (ce qui signifie que sa force gravitationnelle est suffisante pour le comprimer en une sphère) et est ensuite déformé par son mouvement de rotation.

La masse de Makemake est estimée entre environ 2,5×10²¹ et 2,9ק1213§21 kg, une valeur dérivée de la période orbitale et de la distance de son satellite. Cette masse positionne Makemake comme la quatrième planète naine et objet transneptunien le plus massif connu du système solaire, après Éris, Pluton et Haumea. En comparaison avec d'autres corps célestes, Makemake constitue environ 3,7 % de la masse de la Lune terrestre (ou 0,045 % de la masse terrestre) et environ 20 % de la masse de Pluton. Sur la base de sa masse et de son diamètre moyen, Makemake possède une gravité de surface moyenne d'environ 0,35 m/s§1617§ (équivalent à environ 3,6 % de la gravité terrestre) et une vitesse de fuite en surface d'environ 0,71 km/s.

Rotation

La période de rotation précise de Makemake reste incertaine, les mesures actuelles (en date de 2025) indiquant soit 11,4 ou 22,8 heures (0,48 ou 0,95 jours). Ces déterminations sont dérivées de la surveillance des variations temporelles de la luminosité de Makemake, qui sont ensuite tracées sous forme de courbe de lumière. Makemake affiche une fluctuation de luminosité minime (magnitudes 0,03), probablement attribuable à de subtiles variations d'albédo sur sa surface. Cette caractéristique complique la mesure précise de sa courbe de lumière et, par conséquent, de sa période de rotation par les télescopes. Par exemple, des enquêtes antérieures à 2019 proposaient diverses périodes de rotation potentielles, notamment 7,77, 11,24, 11,5 et 22,48 heures. À partir de 2025, l'ambiguïté persiste quant à savoir si la luminosité de Makemake culmine une ou deux fois par rotation, laissant ainsi la période de rotation définitive à 11,4 heures ou à sa valeur doublée de 22,8 heures.

Bien que l'inclinaison axiale de Makemake n'ait pas été mesurée directement, il est plausible de supposer que son axe de rotation s'aligne avec le pôle du plan orbital de sa lune. Dans cette hypothèse, Makemake présenterait une inclinaison axiale significative, estimée entre 46° et 78° par rapport à son orbite solaire, ou 63°-87° par rapport à l'écliptique. Au moment de la découverte de sa lune, l'équateur de Makemake aurait été orienté vers le Soleil et la Terre, se rapprochant d'un équinoxe. Cette inclinaison axiale importante, combinée à l'orbite excentrique de Makemake, pourrait induire des variations saisonnières prononcées de sa température de surface et de sa topographie, analogues à celles observées sur Pluton. Les prédictions indiquaient que la lune de Makemake éclipserait Makemake entre 2009 et 2013 ou entre 2023 et 2027, ce qui suggère que Makemake aurait pu connaître un équinoxe au cours de ces périodes si sa rotation était effectivement alignée avec l'orbite de sa lune.

Géologie

Surface

En raison de sa distance considérable du Soleil, la surface de Makemake maintient une température exceptionnellement basse, allant de 30 à 40 K (−243 à −233 °C ; −406 à −388 °F). Cet environnement glacial permet à certaines substances volatiles, comme le méthane, de persister sous forme de glace solide. La spectroscopie astronomique a révélé que la surface de Makemake est principalement composée de méthane gelé, complété par de moindres quantités d'hydrocarbures à longue chaîne, notamment de l'éthane, de l'éthylène, de l'acétylène et divers alcanes de masse plus élevée comme le propane.

Lorsqu'elle est observée à la lumière visible, la surface de Makemake présente une luminosité et une réflectivité élevées, possédant un albédo géométrique de 82 %, qui surpasse celui de Pluton. Cette caractéristique implique un dépôt récent de méthane. La glace de méthane de Makemake démontre une absorption significative dans le spectre proche infrarouge, suggérant sa présence soit sous forme de pastilles inhabituellement grandes, de la taille d'un centimètre, soit, plus plausiblement, sous forme de couches denses de particules frittées. Parallèlement, les mesures de courbe de phase effectuées par le vaisseau spatial New Horizons indiquent que le régolithe à la surface de Makemake comprend des grains lisses ressemblant à de la neige.

Les hydrocarbures à longue chaîne à la surface de Makemake proviennent de l'irradiation du méthane par les rayons ultraviolets du soleil et les rayons cosmiques, un processus qui décompose le méthane et initie des réactions photochimiques. Ces réactions photochimiques peuvent se produire en cascade, convertissant progressivement le méthane en éthane, puis en éthylène, puis en acétylène, pour finalement former un mélange sombre et rougeâtre d'hydrocarbures complexes appelés tholins. Ces tholins confèrent à Makemake une teinte rouge-brunâtre, une coloration proche de celle observée sur Pluton. Makemake présente une coloration rouge moins prononcée que Pluton mais apparaît un peu plus rouge qu'Eris ; cette variation chromatique pourrait provenir de concentrations différentes de tholins sur ces planètes naines. Malgré l'effet assombrissant attendu des tholins, la surface de Makemake conserve sa luminosité grâce à une couche de glace de méthane fraîche.

Makemake présente une grande abondance de glace de méthane, une caractéristique partagée avec Pluton et Éris ; cependant, contrairement à ces deux-là, Makemake manque apparemment de glace de monoxyde de carbone et d'azote. Les observations du télescope spatial James Webb (JWST) n'ont pas permis de détecter ces deux glaces à la surface de Makemake, suggérant une teneur en azote inférieure à 3 % et des niveaux de monoxyde de carbone inférieurs à 1 partie par million. L'absence d'azote et de monoxyde de carbone comme agents de mélange permet à la glace de méthane sur Makemake de rester pure et de s'accumuler en épaisseurs ou granulométries substantielles. La carence en azote de Makemake est attendue, étant donné la forte volatilité de l'azote, qui facilite la fuite de sa vapeur du champ gravitationnel plus faible de Makemake par rapport aux gravités plus fortes de Pluton et d'Éris. La raison du manque apparent de monoxyde de carbone à Makemake est moins bien comprise ; les explications potentielles incluent l'élimination par fuite atmosphérique, les réactions géochimiques hydrothermales au sein de Makemake ou sa formation avec des concentrations de monoxyde de carbone intrinsèquement faibles. De plus, les glaces d'eau et de dioxyde de carbone semblent également absentes de la surface de Makemake, malgré leur prédominance en tant que matériaux réfractaires (non volatils) dans les objets de la ceinture de Kuiper ; cette absence pourrait être attribuée au fait que ces glaces sont entièrement obscurcies par des substances volatiles telles que le méthane et ses sous-produits d'irradiation.

La surface de Makemake présente un aspect uniforme, caractérisé par des variations longitudinales minimes d'albédo, de couleur et de composition, un contraste frappant avec le terrain très marbré de Pluton. La présence de variations latitudinales de la surface de Makemake reste indéterminée, car leur détection nécessite des observations prolongées et continues de l'angle d'aspect changeant de la planète naine tout au long de son orbite solaire pluriannuelle, analogues aux changements saisonniers. Entre 2006 et 2017, la magnitude absolue et la courbe de lumière de Makemake n'ont montré aucune altération, malgré un décalage d'environ 11° de son angle d'aspect au cours de cette période. Si des variations latitudinales de la surface existaient sur Makemake, elles se manifesteraient probablement sous la forme de bandes orientées longitudinalement. Les planétologues William M. Grundy, Alex H. Parker et leurs collaborateurs ont émis l'hypothèse que l'abondance de méthane volatil de Makemake pourrait entraîner des caractéristiques géographiques et géologiques analogues à celles de Pluton. Si Makemake subit des processus de transport volatils saisonniers similaires à ceux de Pluton, cela pourrait générer une bande longitudinalement uniforme de matière sombre, similaire à Belton Regio de Pluton. À l’inverse, si Makemake possède une atmosphère non globale gelée à sa surface, ses régions équatoriales pourraient être lumineuses et couvertes de gel, tandis que ses zones polaires pourraient paraître plus sombres. La sublimation saisonnière et le dépôt de méthane pourraient potentiellement conduire à la formation de terrains en lames ou même d'importants glaciers convectifs rappelant le Spoutnik Planitia de Pluton. Makemake ne devrait pas comporter de montagnes dépassant 10 km (6,2 mi) de hauteur.

Structure interne et activité géologique potentielle

Makemake possède une densité apparente d'environ 1,76 g/cm³ (avec une incertitude de ±0,17 g/cm§9^10§), une valeur comparable à celle d'autres planètes naines trans-neptuniennes telles que Pluton, Gonggong et Quaoar. Cette densité suggère une composition interne majoritairement composée de glace d'eau et de roches, similaire à celle de ces autres planètes naines. La taille importante de Makemake implique un intérieur probablement différencié, comprenant un noyau rocheux enveloppé de couches de glace. Les planétologues émettent l'hypothèse que l'intérieur de Makemake retient suffisamment de radionucléides et de chaleur primordiale pour entretenir, ou potentiellement encore entretenir, un océan d'eau liquide souterrain. Une chaleur interne élevée au sein de Makemake pourrait potentiellement conduire à des phénomènes géologiques, notamment le cryovolcanisme.

La spectroscopie menée par le JWST a identifié des isotopologues lourds du méthane, en particulier ceux contenant du deutérium (D ou ²H) et du carbone 13 (¹³C), à la surface de Makemake. À partir de ces observations, les astronomes ont déterminé un rapport deutérium/hydrogène (D/H) de (2,9±0,6)×10⁻⁴ et un rapport §1415§C/§1617§C de 0,010±0,003. Bien que le rapport §2425§C/§2627§C de Makemake s'aligne sur les valeurs trouvées dans d'autres corps du système solaire, son rapport D/H présente une divergence notable : il est considérablement inférieur aux rapports D/H du méthane dans les comètes, mais comparable aux rapports D/H de l'eau dans les comètes. Les planétologues proposent que le rapport D/H réduit de Makemake indique un intérieur chaud caractérisé par une géochimie hydrothermale active. Cette interprétation suggère que le méthane appauvri en deutérium de Makemake pourrait avoir acquis son hydrogène grâce à des réactions géochimiques se produisant dans les eaux souterraines, qui nécessitent des températures élevées, environ 150 °C (302 °F), nécessitant une chaleur soutenue du noyau de Makemake. Dans ce cadre, l'eau souterraine de Makemake pourrait exister sous forme d'eau liquide ou de glace solide par convection, le méthane généré en interne migrant potentiellement vers la surface par dégazage ou éruptions cryovolcaniques. Néanmoins, une hypothèse alternative postule que le méthane pauvre en deutérium de Makemake pourrait être primordial, provenant directement de la nébuleuse protosolaire par accrétion, ce qui impliquerait que l'activité géochimique interne pourrait ne pas être une condition préalable à sa présence.

Makemake présente une émission anormalement élevée de rayonnement infrarouge moyen par rapport à l'infrarouge lointain, un phénomène qui a suscité diverses interprétations de la part des astronomes depuis sa détection initiale par le Le télescope spatial Spitzer en 2008. Les premières hypothèses suggéraient que l'émission excédentaire dans l'infrarouge moyen de Makemake provenait d'une mosaïque de régions sombres et chaudes entrecoupées de terrains lumineux et froids (une théorie étendue plus tard pour inclure sa lune lors de sa découverte) ; cependant, ce modèle n'a pas réussi à rendre compte avec précision de l'émission infrarouge de Makemake sur différentes longueurs d'onde ou de ses fluctuations minimes de luminosité. En 2025, Csaba Kiss et ses collègues ont avancé une explication alternative, proposant que l'émission excessive d'infrarouge moyen de Makemake pourrait provenir soit d'un point chaud cryovolcanique, avec des températures avoisinant les 150 K (-123 °C ; -190 °F), soit d'un anneau orbital composé de minuscules particules de poussière carbonée. L’hypothèse du point chaud cryovolcanique est actuellement préférée, principalement parce qu’un anneau de poussière du type décrit se déstabiliserait rapidement sous la pression du rayonnement solaire ; néanmoins, un tel anneau pourrait théoriquement être maintenu si des éruptions cryovolcaniques étaient capables d'éjecter de la poussière carbonée dans l'orbite de Makemake. Cet hypothétique point chaud cryovolcanique pourrait potentiellement libérer une production d'énergie thermique comparable à celle des geysers du pôle sud sur la lune Encelade de Saturne, et pourrait faire éclater une cryolava comprenant de l'ammoniac et divers sels dissous dans de l'eau liquide. L'emplacement précis de ce point chaud cryovolcanique sur la surface de Makemake reste indéterminé, bien que sa zone de couverture estimée soit d'environ 350 km§56§ (140 mi§1112§), ce qui équivaut à un cercle d'un rayon d'environ 10 km ou 6,2 mi.

Présence atmosphérique ou phénomènes de dégazage

Une analyse spectroscopique menée par le JWST en 2025 a confirmé l'existence de méthane gazeux sur Makemake, qui présente une fluorescence proche infrarouge résultant de l'absorption de la lumière solaire. Makemake devient ainsi le deuxième objet transneptunien, après Pluton, pour lequel la présence de gaz est définitivement établie. Néanmoins, une ambiguïté persiste quant à savoir si le méthane de Makemake constitue une atmosphère liée par gravité ou représente un dégazage temporaire (ou même une fuite) de sa surface, potentiellement provoqué par la sublimation de glace de méthane ou des panaches cryovolcaniques. Théoriquement, Makemake possède une masse suffisante et des températures suffisamment basses pour retenir une atmosphère composée de méthane ou d'azote ; cependant, les observations du JWST indiquent une absence apparente d'azote gazeux, ce qui suggère que la majorité de celui-ci a déjà été perdue par fuite atmosphérique.

Si le méthane détecté sur Makemake était entièrement confiné dans une atmosphère gravitationnellement liée, la pression atmosphérique en surface serait d'environ 10 picobars (1 micropascal). Cette pression est 100 milliards de fois inférieure à la pression atmosphérique terrestre et 1 million de fois inférieure à celle de Pluton. Cependant, les observations de l'occultation stellaire de Makemake en 2011 n'ont pas révélé une atmosphère aussi extrêmement ténue, renforçant ainsi la conclusion selon laquelle Makemake ne dispose pas d'une atmosphère globale significative dépassant 4 à 12 nanobars (0,4 à 1,2 millipascals). L'hypothétique atmosphère mince maintiendrait une température d'environ 40 K (−233,2 °C ; −387,7 °F), ce qui est légèrement au-dessus du point de sublimation du méthane à la pression de surface correspondante. Cela suggère que l'atmosphère potentielle de Makemake pourrait être entretenue par la sublimation de la glace de méthane présente à sa surface. Compte tenu de l'orbite excentrique de Makemake, son atmosphère putative pourrait fluctuer selon les distances du Soleil ; par exemple, pendant le périhélie plus chaud, Makemake pourrait connaître une sublimation accrue du méthane, mais également une potentielle évasion atmosphérique.

À l'inverse, si le méthane identifié par JWST provient uniquement du dégazage, cela implique que Makemake expulse environ 266 kg (586 lb) de méthane par seconde sur 4 à 30 % de sa surface totale. La vitesse de ce méthane dégazé, et donc sa capacité à échapper à l'attraction gravitationnelle de Makemake, reste indéterminée. Si du méthane s'échappait, cela générerait probablement un coma semblable à une comète enveloppant Makemake. Le taux de perte de masse projeté est comparable aux panaches d'eau observés sur Encelade (300 kg/s ou 660 lb/s), et la zone restreinte d'émission de méthane pourrait être associée à l'hypothèse du point chaud cryovolcanique de Makemake. Le dégazage cryovolcanique de méthane est théorisé comme étant un phénomène courant parmi les planètes naines trans-neptuniennes, y compris Makemake.

Satellites et systèmes d'anneaux potentiels

S/2015 (136472) 1

Makemake possède un seul satellite naturel connu, provisoirement désigné S/2015 (136472) 1 et officieusement appelé « MK 2 ». Cette lune a été identifiée par les astronomes Alex H. Parker, Marc W. Buie, William M. Grundy et Keith S. Noll dans des images capturées par le télescope spatial Hubble le 27 avril 2015, et sa découverte a été annoncée publiquement le 26 avril 2016. S/2015 (136472) 1 apparaît environ 1 300 fois (7,8 magnitudes) plus faible que Faitesfaire à la lumière visible. Sa surface présumée très sombre et son diamètre estimé à 175 km (109 mi) sont censés expliquer une partie de l'excès de rayonnement infrarouge moyen observé par Makemake. Le satellite maintient une orbite circulaire probable autour de Makemake, caractérisée par une période orbitale de 18 jours et un demi-grand axe de 22 250 ± 780 km (13 830 ± 480 mi).

Au moment de sa découverte, l'orbite de S/2015 (136472) 1 était orientée presque par la tranche lorsqu'elle est vue depuis les observatoires terrestres, ce qui a amené la Lune à semblent transiter ou être occultés par Makemake. Bien que cet alignement de bord complique l'imagerie de S/2015 (136472) 1 par les télescopes, il présente en même temps des opportunités pour la Lune d'éclipser et d'occulter Makemake. Les prédictions suggèrent que la Lune aurait pu éclipser Makemake entre 2009 et 2013, ou pourrait potentiellement le faire entre 2023 et 2027. En 2025, aucune éclipse impliquant S/2015 (136472) 1 n'a été officiellement signalée.

Possibilité de satellites supplémentaires

Les images réalisées par le télescope spatial Hubble indiquent que Makemake ne possède pas de lunes supplémentaires plus brillantes que la magnitude apparente 26,9 (environ 10 magnitudes plus faibles que Makemake) à des distances supérieures à 30 000 km (19 000 mi). Cependant, des satellites plus gros pourraient ne pas être détectés si leurs orbites sont exceptionnellement proches de Makemake. Les astronomes ont considéré l'hypothèse selon laquelle Makemake hébergerait une lune noire supplémentaire, plus grande que S/2015 (136472) 1, comme explication potentielle de l'émission excessive d'infrarouge moyen de la planète naine et de sa rotation apparemment lente. Néanmoins, cette proposition a été largement rejetée en raison de l'exigence d'une taille de satellite invraisemblablement grande.

Possibilité des systèmes en anneau

Makemake n'est actuellement pas connu pour posséder des anneaux. Les anneaux en orbite autour de corps célestes lointains sont généralement trop petits et trop faibles pour une imagerie télescopique directe, ce qui nécessite leur détection par l'observation des occultations stellaires. Malgré cela, aucun anneau n'a été identifié lors de l'occultation stellaire de Makemake en 2011. Si des anneaux existaient autour de Makemake, leur orientation équatoriale probable, similaire à celle de S/2015 (136472) 1, aurait pu les rendre indétectables lors de l'occultation de 2011. L'hypothèse d'un anneau autour de Makemake a été étudiée comme explication potentielle de son émission anormale dans l'infrarouge moyen. Cependant, cette explication a été largement rejetée en raison de l'exigence selon laquelle un tel anneau serait constitué de particules de poussière exceptionnellement minuscules (~100 nm), le rendant susceptible d'une désintégration rapide par la pression du rayonnement solaire en une dizaine d'années. Néanmoins, l'existence durable d'un tel anneau autour de Makemake pourrait être réalisable si la planète naine possède des lunes bergers, connaît un renouvellement continu de poussière suite à des collisions de particules et de petites lunes, ou présente une activité cryovolcanique qui éjecte de la poussière en orbite.

Origine

Concordant avec d'autres planètes naines de la ceinture de Kuiper, Makemake serait née il y a environ 4,5 milliards d'années, au cours des premiers stades du développement du système solaire. L'hypothèse dominante suggère que les planètes naines de la ceinture de Kuiper se sont initialement formées sous forme de petits planétésimaux, s'étendant progressivement jusqu'à leurs dimensions actuelles grâce à l'accrétion de matière ambiante et d'autres planétésimaux sur plusieurs millions d'années. L'environnement de formation de Makemake a dû maintenir des températures suffisamment basses pour faciliter la condensation de composés volatils, tels que le méthane, à l'état solide, ce qui a ensuite contribué à l'accrétion de la planète naine. Néanmoins, Makemake pourrait avoir connu un épuisement de son méthane primordial au cours de sa phase d'accrétion, potentiellement en raison de sa masse initiale plus faible et de sa température élevée, résultant d'événements d'impact fréquents et d'une augmentation de l'irradiation solaire. En outre, une hypothèse postule qu'une collision significative avec un autre corps céleste dans le passé de Makemake aurait pu conduire à la formation de sa lune, S/2015 (136472) 1.

Une hypothèse de 2020, dérivée de modèles de formation du système solaire mis à jour (en s'appuyant sur le modèle de Nice de 2005, qui a proposé pour la première fois un scénario comparable), suggère que plusieurs dizaines de millions d'années après la genèse du système solaire, les interactions gravitationnelles entre les géantes gazeuses ont provoqué la brusque migration vers l'extérieur de Neptune. Cette migration a propulsé Neptune dans un disque circumstellaire important situé entre 15 et 30 UA du Soleil, entraînant la dispersion gravitationnelle de nombreux objets en son sein. Le modèle postule que presque tous les objets de la ceinture de Kuiper, y compris Makemake, se sont initialement formés au sein de ce disque circumstellaire à des distances héliocentriques plus proches que leurs emplacements actuels. On pense que la dispersion ultérieure de ce disque a généré les populations classiques résonantes et « chaudes » contemporaines de la ceinture de Kuiper (où se trouve actuellement Makemake), en plus du disque dispersé.

Observation et exploration

Observation

En ce qui concerne sa magnitude visuelle absolue, Makemake se classe au troisième rang des objets trans-neptuniens intrinsèquement les plus brillants, surpassé seulement par Éris et Pluton. Sa luminosité intrinsèque considérable est attribuable à sa taille importante et à sa surface hautement réfléchissante. À l’inverse, en termes de magnitude apparente visuelle, Makemake est le deuxième objet trans-neptunien le plus brillant observable depuis la Terre, après Pluton, une distinction due à sa plus grande proximité avec le Soleil par rapport à Éris. Makemake atteint sa luminosité apparente maximale, d'environ la magnitude 17, pendant sa période d'opposition de mars à avril, ce qui la rend perceptible avec des télescopes amateurs avancés. Compte tenu de son immense distance de la Terre, Makemake présente un minuscule diamètre angulaire d'environ 38 milliarcsecondes, empêchant les télescopes de le résoudre au-delà d'un point de lumière stellaire. Depuis sa découverte, Makemake est située dans la constellation septentrionale de Coma Berenices et devrait passer à la constellation de Boötes fin 2028.

Malgré sa luminosité considérable parmi les objets transneptuniens, la découverte de Makemake a eu lieu relativement tard, postérieure à de nombreux homologues plus faibles. Ce retard est imputable à l'orbite très inclinée de Makemake, qui la positionne nettement en dehors du plan de l'écliptique, une région largement inexplorée par les relevés du ciel antérieurs. Bien que plusieurs enquêtes aient détecté par inadvertance Makemake des années avant sa découverte officielle, ces observations, appelées « prédécouvertes », sont restées méconnues jusqu'à une analyse ultérieure. La première découverte identifiée de Makemake provient d'une plaque photographique capturée à l'observatoire Palomar le 29 janvier 1955, précédant sa découverte de plus de cinq décennies, ce qui constitue environ 16 % de la période orbitale de Makemake.

Lorsque Makemake traverse la sphère céleste, il peut occasionnellement passer devant une étoile d'arrière-plan, obscurcissant momentanément sa lumière du point de vue de la Terre, un événement connu sous le nom d'occultation stellaire. De telles occultations réalisées par Makemake offrent des informations précieuses sur ses caractéristiques physiques, notamment sa forme et la présence potentielle d'une atmosphère. Cependant, leur prévision précise est difficile en raison de la grande distance qui sépare la planète naine de la Terre, ce qui introduit des incertitudes substantielles dans ses données de position précises. De plus, les occultations stellaires impliquant Makemake sont rares car la planète naine est située dans une région du ciel caractérisée par une répartition clairsemée des étoiles. En 2025, les astronomes ont prédit et détecté avec succès une seule occultation stellaire par Makemake. Cet événement singulier observé s'est produit le 23 avril 2011, donnant lieu à sept détections positives provenant de seize télescopes participants stratégiquement dispersés à travers l'Amérique du Sud.

Exploration

À ce jour, aucune sonde spatiale n'a effectué d'exploration à courte portée. Makemake est considérée comme une cible d'exploration attrayante, principalement en raison de l'existence potentielle d'un océan souterrain présentant une activité géologique continue. L'étude d'un objet trans-neptunien comme Makemake améliorerait considérablement la compréhension de la formation et des processus évolutifs du système solaire.

Une enquête menée en 2011 par Ryan McGranaghan et ses collaborateurs a estimé qu'une mission de survol vers Makemake, utilisant une assistance gravitationnelle de Jupiter, pourrait être achevée en un peu plus de 16 ans, en supposant une date de lancement le 24 août 2036. À l'arrivée du vaisseau spatial, Makemake aurait environ 52,3 ans. AU du Soleil. Plus récemment, une étude réalisée en 2024 par l'Université du Tennessee a proposé que l'intégration d'une assistance gravitationnelle propulsée par Jupiter pourrait réduire le temps de trajet d'une mission de survol de Makemake entre 9,6 et 16,4 ans, en fonction de la masse de la charge utile du vaisseau spatial. Cette méthode d'assistance par gravité motorisée serait la plus avantageuse pour les dates de lancement du 22 août 2036 et du 27 septembre 2048.

Dans une étude de 2019, Amanda Zangari et son équipe ont identifié plusieurs trajectoires de survol potentielles vers Makemake, en tenant compte de diverses manœuvres d'assistance gravitationnelle et d'énergies de lancement excessives. Pour les fenêtres de lancement s'étalant sur 2025-2027 ou 2036-2039, une seule assistance gravitationnelle de Jupiter pourrait faciliter l'arrivée d'un vaisseau spatial à Makemake dans 12,8 à 23,6 ou 11,6 à 19,2 ans, respectivement. Alternativement, une seule assistance gravitationnelle de Saturne pourrait offrir un transit plus rapide pour les lancements à faible énergie ; plus précisément, pour des dates de lancement comprises entre 2032 et 2033 ou entre 2036 et 2040, un vaisseau spatial pourrait atteindre Makemake dans 19,2 à 22,5 ou 12,8 à 19,1 ans, respectivement. De plus, pour des dates de lancement comprises entre 2037 et 2049, une mission utilisant les assistances gravitationnelles de Jupiter et de Saturne pourrait arriver à Makemake d'ici 16,8 à 17,3 ans.

Le vaisseau spatial New Horizons a effectué des observations lointaines de Makemake en octobre 2007 et janvier 2017, à des distances respectives de 52 UA et 70 UA. La trajectoire sortante du vaisseau spatial à travers la ceinture de Kuiper a permis d'observer Makemake à des angles de phase élevés, autrement inaccessibles depuis la Terre. Ces observations uniques ont facilité la détermination des propriétés de diffusion de la lumière en surface de Makemake et du comportement de sa courbe de phase.

Remarques

Remarques

Références

Un épisode de podcast intitulé "Activité géothermique sur les planètes naines glacées Eris et Makemake", animé par la Planetary Radio de la Planetary Society, diffusé le 6 mars 2024.

• Activité géothermique sur les planètes naines glacées Eris et Makemake – Podcast Planetary Radio hébergé par The Planetary Society (6 mars 2024)
• Un enregistrement vidéo de la conférence du lauréat du prix Kavli 2012, "Contes du système solaire externe", prononcée par Michael E. Brown.
• Les cartes du ciel et les données de coordonnées pour Makemake sont disponibles sur The Sky Live.
• Une image de Makemake issue d'une observation antérieure à la découverte, capturée par le télescope de l'observatoire Kleť de 1,06 mètre le 20 avril 2003.
• Une image de Makemake acquise par le télescope Keck 1 le 18 février 2010, attribuée à Mike Brown.
• Les données relatives à Makemake sont accessibles via le AstDyS-2, Asteroids—Dynamic Site.