Trpasličí planeta Makemake nemá atmosféru

ESO 046/12 tisková zpráva

Vzdálený zmrzlý svět poprvé poodhalil svá tajemství

Astronomové využili trojici dalekohledů na observatořích ESO v Chile ke sledování neobvyklého úkazu – zákrytu vzdálené hvězdy trpasličí planetou Makamake. Tato pozorování poprvé umožnila hledat u tohoto objektu známky atmosféry. Makemake je zmrzlý svět s oběžnou dráhou ležící daleko ve vnější části Sluneční soustavy. Předpokládalo se, že by mohla mít atmosféru, podobně jako Pluto (eso0908). Jak se však ukázalo, není to pravda. Vědcům se rovněž podařilo poprvé určit hustotu Makemake. Výsledky byly publikovány 22. listopadu v odborném časopise Nature.

Trpasličí planeta Makemake [1] je objekt asi o třetinu menší než Pluto. Pohybuje se Sluneční soustavou po dráze ležící až za Plutem, ale blíže než Eris, nejhmotnější známá trpasličí planeta (eso1142). Dřívější pozorování tohoto zmrzlého objektu ukázala vzájemnou podobnost Makemake a Pluta, což některé astronomy přivedlo k domněnce, že stejně jako Pluto by i Makemake mohla mít slabou atmosféru. Nová pozorování však ukázala, že Makemake, stejně jako Eris, není obklopena žádným významným plynným obalem.   

Tým astronomů, který vedl José Luis Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Španělsko), využil pozorování zákrytu vzdálené hvězdy trpasličí planetou Makemake [3] provedená pomocí teleskopů VLT (Very Large Telescope), NTT (New Technology Telescope) a TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) pracujících na observatořích ESO La Silla a Paranal v Chile i dalších menších dalekohledů v Jižní Americe [2].
 
„Jak Makemake přecházela před vzdálenou stálicí, místo aby jasnost hvězdy postupně klesala a opět rostla, její světlo zmizelo a objevilo se velmi náhle. To znamená, že tato trpasličí planeta žádnou významnou atmosféru nemá,“ říká José Luis Ortiz. „Dříve jsme se domnívali, že Makemake má předpoklady, aby si atmosféru vytvořila. Že žádnou atmosféru nemá, je jen známkou toho, co všechno ještě nevíme o těchto záhadných objektech. Zjištění vlastností Makemake představuje první významný krok v našem výzkumu vybraných vzdálených ledových těles.“
 
Makemake nemá žádné velké satelity a zkoumat objekt v takové vzdálenosti je velmi obtížné [4]. I to málo, co o ní víme, jsou pouze přibližná čísla. Ale pozorování provedená tímto týmem poskytla nové detailní informace – umožnila zpřesnit rozměry Makemake, odhadnout maximální hustotu případné atmosféry a poprvé určit také hustotu této trpasličí planety. Pozorování rovněž umožnila změřit, kolik slunečního světla Makemake odráží, stanovit její albedo [5]. Odrazivost povrchu Makemake se pohybuje kolem 77 %, což je srovnatelné se špinavým sněhem. Tato hodnota je vyšší než v případě Pluta, ale nižší než u Eris.   

Prozkoumat Makemake v takovém detailu bylo možné pouze díky tomu, že přecházela před vzdálenější hvězdou. Takovému vzácnému úkazu říkáme zákryt hvězdy. Astronomové díky němu dostanou příležitost získat detailní informace o řídkých a jemných atmosférách, které obklopují tyto vzdálené objekty Sluneční soustavy. Úkaz však umožňuje získat další velmi přesné informace o povaze těchto těles. 

Obzvlášť v případě Makemake nastávají zákryty jasnějších hvězd opravdu jen velmi zřídka. Pohybuje se totiž velmi pomalu oblastmi oblohy, kde je vhodných hvězd velmi málo. Přesná předpověď a detekce takového úkazu je navíc extrémně obtížná. Úspěšné koordinované pozorování týmem, jehož členové jsou rozmístěni na mnoha pozorovacích stanovištích po celém kontinentu lze považovat za prvotřídní úspěch.

„Pluto, Eris a Makemake patří k těm větším objektům početné skupiny ledových těles obíhajících Slunce v opravdu velkých vzdálenostech,“ říká José Luis Ortiz. „Naše pozorování významně vylepšila poznatky o Makemake, jednom z největších těles této oblasti; a tyto informace budeme moci využít při zkoumání dalších zajímavých objektů v této části Sluneční soustavy.“

Zdroj

Poznámky

[1] Těleso dnes známé jako Makemake bylo objeveno krátce po velikonocích v březnu 2005. Dostalo provizorní označení 2005 FY9 a přezdívku 'Easterbunny‘ (velikonoční zajíček). V červenci 2008 těleso dostalo konečné číslo 136472 a jméno Makemake. Makemake byl stvořitelem lidstva a bohem plodnosti v mytologii původních obyvatel Velikonočního ostrova. 

Makemake je jednou z pěti trpasličích planet, které dnes (na konci roku 2012) formálně uznává Mezinárodní astronomická unie (International Astronomical Union, IAU). Dalšími jsou Ceres, Pluto, Haumea a Eris. Další informace o trpasličích planetách naleznete na stránkách IAU.

[2] Dalším dalekohledem použitým v této kampani byl teleskop o průměru 0,84 m provozovaný chilskou Católica del Norte University. Dalekohled je umístěn na hoře Cerro Armazones, budoucím stanovišti dalekohledu E-ELT (European Extremely Large Telescope).

[3] Makemake zakryla 23. dubna 2011 hvězdu označenou NOMAD 1181-0235723 (NOMAD je zkratkou Naval Observatory Merged Astronomic Dataset). Členové týmu pozorovali úkaz pomocí sedmi různých dalekohledů rozmístěných v Brazílii a Chile. Úkaz trval pouze jednu minutu. Proto astronomové k jeho zachycení využili možností specializované vysokorychlostní kamery známé jako ULTRACAM (eso0520) a systém pro vysokorychlostní zobrazování v infračervené oblasti označovaný ISAAC.  

[4] V případě objektů s jedním nebo více satelity je možné měsíce použít k určení hmotnosti takového tělesa. To však není možné v případě Makemake.

[5] Bylo určeno, že Makemake má geometrické albedo 0,77 ± 0,03, což je více než u Pluta, ale méně než u Eris. Albedo 1 představuje úplně odrážející objekt, albedo 0 pak černý povrch neodrážející vůbec žádné světlo. Uvedená pozorování, spolu s dalšími dřívějšími výsledky, ukazují, že Makemake má střední hustotu 1,7 ± 0,3 g/cm3, což následně členům týmu umožnilo odvodit, že Makemake má tvar zploštělého elipsoidu – koule zploštěná na pólech – s hlavními osami 1430 ± 9 km a 1502 ± 45 km. Makemake nemá globální atmosféru hustější než jedna tisícina atmosféry Pluta. Na druhé straně by však mohla mít atmosféru, která zakrývá jen část povrchu. Takovou lokální atmosféru, kterou teorie připouští, tato provedená pozorování nevylučují.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “Albedo and atmospheric constraints of dwarf planet Makemake from a stellar occultation”, který vyšel 22. listopadu 2012 v časopise Nature.

Složení týmu: J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Španělsko), B. Sicardy (Observatoire de Paris; CNRS; Université Pierre et Marie Curie; Université Paris Diderot; Institut Universitaire de Francie), F. Braga-Ribas (Observatoire de Paris, CNRS, Francie; Observatório Nacional/MCTI, Brazílie), A. Alvarez-Candal (European Southern Observatory, Chile; Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Španělsko), E. Lellouch (Observatoire de Paris, CNRS, Francie) a další.

Úplný seznam autorů je uveden v originálním článku.

V roce 2012 si připomínáme padesáté výročí založení Evropské Jižní Observatoře (ESO). ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• Research paper in Nature
• snímky dalekohledu VLT
• snímky observatoře La Silla

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

José Luis Ortiz; Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC; Granada, Spain; Tel.: +34 958 121 311; Mobil: +34 622 233 836; Email: ortiz@iaa.es

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

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

Emmanuel Jehin; Institut d'Astrophysique de I'Université de Liège; Liège, Belgium; Tel.: +32 4 3669726; Email: 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; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1246. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.