euro-pravda.org.ua

На карликовій планеті вперше виявили ознаки активного вулкана.

На поверхні карликової планети Макемаке, орбіта якої знаходиться за межами орбіти Нептуна, може бути діючий крижаний вулкан. Про це свідчать різкі коливання температури, зафіксовані одним із приладів орбітального телескопа «Джеймс Вебб». Макемаке є третім за розміром об'єктом у поясі Койпера. Вважається, що карликова планета занадто мала і холодна, щоб підтримувати вулканічну активність. Якщо ця гіпотеза підтвердиться, це стане безпрецедентним явищем для транснептунових об'єктів, а саме відкриття, ймовірно, змінить уявлення вчених про формування таких віддалених світів.
На карликовой планете впервые обнаружены признаки активного вулканизма.

Макемаке — карликова планета, один з найбільших і яскравих об'єктів пояса Койпера, який розташований приблизно в 45 разів далі від Сонця, ніж Земля. У 2007 році інфрачервоний космічний телескоп «Спітцер» допоміг астрономам виміряти діаметр і альбедо Макемаке. За цими вимірюваннями, діаметр карликової планети становить приблизно 1500 кілометрів, а геометричне альбедо — 0,8.

Поверхня Макемаке переважно покрита метановим льодом, а також продуктами, які залишаються при випаровуванні метану під дією сонячного світла (наприклад, толін — суміш органічних сополімірів). У 2024 році група геохіміків із США провела аналіз ізотопного складу метану карликової планети за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб». Досліджуючи відносний вміст різних ізотопів у речовині, вчені отримують відомості про його особливості утворення та еволюції.

Результати аналізу співвідношення різних ізотопів водню в метані вказали на свідчення геотермальних процесів у надрах Макемаке. Тобто з'ясувалося, що метан на поверхні карликової планети має геохімічні ознаки походження в гарячих умовах — наприклад, внаслідок вулканічної діяльності. Цим він відрізняється від метану, що знаходять на кометах.

У 2015 році космічний апарат New Horizons виявив на поверхні іншої карликової планети, Плутона, схожі ознаки, а саме — сліди діяльності криовулкана, який до того часу вже не був активним. Криовулкани — вид вулканізму в умовах низьких температур. Замість розплавлених скельних порід вони вивергали воду, аміак, метан — як у рідкому стані (криолаву), так і в газоподібному.

Потім аналогічні сліди знайшли на ще одній карликовій планеті — Церері. Тоді ж вчені припустили, що на транснептунових об'єктах криовулканізм не був рідкісним явищем. Проте виявити діючий вулкан на карликовій планеті досі не вдалося. 

До місії New Horizons фахівці вважали, що, оскільки Макемаке розташована далеко від Сонця (на відстані 5,6-7,9 мільярда кілометрів), вона занадто холодна для вулканічної активності. Рівноважна температура там становить приблизно мінус 244 градуси Цельсія. Крім того, вважалося, що космічне тіло не має достатнього розміру для запуску цього процесу. 

Команда астрономів з Угорщини під керівництвом Ксаби Кіша (Csaba Kiss) з обсерваторії Конкоя, ймовірно, отримала свідчення вулканічної активності на Макемаке, яка відбувається прямо зараз (на момент написання статті).

Вчені зафіксували в інфрачервоній частині спектра (в діапазоні 18-25 мікрометрів, μm) теплове випромінювання, яке відповідало температурі мінус 120 градусів Цельсія, що значно вище середньої температури Макемаке, яка становить мінус 244 градуси. Вчені зробили відкриття за допомогою спектрографа MIRI, який встановлений на «Джеймсі Веббі».

Зміни температури дослідники пояснили двома можливими причинами. Перша і, на думку авторів дослідження, більш імовірна — активність криовулкана. Друга — дрібнозерниста пил, що оточує Макемаке.

Якщо причина температурних коливань — криовулканічна активність, значить, на поверхні карликової планети є діючий криовулкан, під яким, можливо, плескається рідкий океан. Скоріше за все, він залишався рідким з моменту свого формування завдяки прихованому теплу всередині карликової планети.

Макемаке

За словами Кіша, ймовірно, океан складається не з звичної нам води, а містить домішки аміаку і солей інших речовин. Крім того, сам криовулкан для спостерігача може виглядати зовсім інакше, ніж звикли бачити астрономи на інших тілах. Наприклад, це може бути тріщина в корі, через яку на поверхню викидається метан.

Температурні зміни могла викликати і дрібнозерниста вуглецева пил, нагріта Сонцем, яка може оточувати Макемаке у вигляді тонкого кільця. Можливо навіть, що температурну аномалію викликають одразу два цих процеси, якимось чином пов'язані між собою: наприклад, криовулкан викидає в космос дрібнозернистий матеріал.

Щоб остаточно розібратися в питанні, необхідно провести більш тривалі спостереження за Макемаке. У роботі, опублікованій на сайті електронного архіву препринтів arXiv.org, автори зазначили, що досліджували карликову планету менше години.

У будь-якому випадку неважливо, що буде причиною зміни температури — криовулкан чи дрібнозерниста пил: обидва варіанти виявляться сенсаційними. По-перше, вчені ще жодного разу не відкривали кільце з дрібнозернистого пилу навколо карликових планет. По-друге, активний криовулкан у поясі Койпера — саме по собі унікальне явище.