Уэбб обнаружил метан на карликовой планете Макемаке

Фото из открытых источников

Используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба (NASA/ESA/CSA), астрономы обнаружили доказательства наличия газообразного метана на далёкой карликовой планете Макемаке. Это открытие, опубликованное в статье в журнале Astrophysical Journal Letters, ставит под сомнение традиционное представление о Макемаке как о спокойном, замороженном теле и делает его лишь вторым транснептуновым объектом после Плутона, где подтверждено наличие газа.

Макемаке, также известная как 2005 FY9 и (136472), была открыта в 2005 году группой астрономов из Калифорнийского технологического института под руководством Майка Брауна.

Эта карликовая планета расположена в регионе за Нептуном, населенном малыми телами Солнечной системы. Ее радиус составляет приблизительно 715 км — она лишь немного меньше и тусклее Плутона. Этой карликовой планете требуется около 305 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

Ранее наблюдавшиеся звездные покрытия предполагали, что у Макемаке отсутствует значительная глобальная атмосфера, хотя нельзя исключать и возможность ее разреженности.

Между тем, инфракрасные данные о карликовой планете указали на загадочные тепловые аномалии и необычные характеристики ее метанового льда, что повысило вероятность наличия локальных горячих точек на ее поверхности и потенциальной дегазации.

«Макемаке — один из крупнейших и самых ярких ледяных миров за пределами Нептуна, и на его поверхности преобладает замерзший метан», — сказала Сильвия Протопапа, астроном из Юго-Западного научно-исследовательского института. «Уэбб обнаружил, что метан также присутствует в газовой фазе над поверхностью, и это открытие делает Макемаке еще более интересным. Это показывает, что Макемаке — не бездействующий остаток внешней части Солнечной системы, а динамичное тело, где метановый лед все еще развивается».

Наблюдаемое спектральное излучение метана интерпретируется как возбуждаемая солнцем флуоресценция, представляющая собой переизлучение солнечного света, поглощенного молекулами метана.

По мнению группы ученых, это может указывать либо на разреженную атмосферу, находящуюся в равновесии с поверхностными льдами — как на Плутоне, — либо на более кратковременную активность, например, на сублимацию, подобную кометной, или на криовулканические струи.

Оба сценария физически правдоподобны и согласуются с текущими данными, учитывая уровень шума и ограниченное спектральное разрешение измерений.

«Хотя соблазн связать воедино различные спектральные и тепловые аномалии Макемаке велик, установление механизма, управляющего волатильной активностью, остается необходимым шагом на пути к интерпретации этих наблюдений в рамках единой системы», — сказал Иэн Вонг из Научного института космического телескопа.

Будущие наблюдения Уэбба с более высоким спектральным разрешением помогут определить, возникает ли метан из тонкой связанной атмосферы или из-за выброса газа в виде шлейфа.

«Это открытие повышает вероятность того, что у Макемаке очень разреженная атмосфера, поддерживаемая сублимацией метана», — сказал Эммануэль Лелуш из Парижской обсерватории. «Наши лучшие модели указывают на температуру газа около 40 К (минус 233 градуса Цельсия) и давление на поверхности всего около 10 пикобар — то есть в 100 миллиардов раз ниже атмосферного давления Земли и в миллион раз разреженное, чем у Плутона».

«Если этот сценарий подтвердится, Макемаке присоединится к небольшой горстке внешних тел Солнечной системы, где обмены между поверхностью и атмосферой все еще активны. Другая возможность заключается в том, что метан высвобождается в виде шлейфовых выбросов», — сказала Протопапа. «В этом сценарии наши модели предполагают, что метан может высвобождаться со скоростью в несколько сотен килограммов в секунду, что сопоставимо с мощными выбросами воды на спутнике Сатурна Энцеладе и намного превышает слабый пар, наблюдаемый на Церере».