Атмосфера или криовулканы: на карликовой планете Макемаке нашли газообразный метан
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» увидел газ над поверхностью далекой карликовой планеты Макемаке. Астрономы распознали в нем метан. Так крошка Макемаке стала вторым объектом за орбитой Нептуна, у которого подтвердили наличие незамерзшего газа. Ранее его находили только на Плутоне. Теперь главная загадка для ученых — откуда берется этот газ.
Ведущий автор исследования Сильвия Протопапа рассказала, что Макемаке — это одна из самых крупных и ярких ледяных планет за Нептуном. Ранее ученые выяснили, что ее поверхность покрыта в основном замерзшим метаном. Теперь телескоп «Уэбб» показал, что метан есть и в газообразном состоянии над поверхностью. Ученые увидели спектральное излучение этого газа. Они считают, Солнце заставляет его светиться. Молекулы метана поглощают солнечный свет, а потом излучают его обратно.
Сейчас у команды исследователей есть два правдоподобных объяснения, и оба соответствуют полученным данным. Первая гипотеза — это наличие очень разреженной атмосферы, которая находится в равновесии с поверхностным льдом, как на Плутоне. Ученый Эммануэль Леллуш пояснил, что если эта версия верна, то у Макемаке есть слабая атмосфера, которую поддерживает сублимация метана, то есть его переход из твердого состояния сразу в газообразное.
Модели показывают, что температура газа составляет -233 °C. Это экстремальный холод, который землянам сложно представить. Для сравнения, самая низкая температура, зафиксированная на нашей планете, составила −89,2 °C. Ее зафиксировали на станции «Восток» в Антарктиде в 1983 году.
Давление у поверхности Макемаке при этом всего около 10 пикобар — это в 100 миллиардов раз меньше земного и в миллион раз слабее, чем у Плутона. 1 бар — это величина, примерно равная нормальному атмосферному давлению на Земле на уровне моря. То есть то давление, которое мы с вами ощущаем каждый день. Приставка «пико-» означает одну триллионную часть, поэтому 1 пикобар — это одна триллионная бара. Соответственно, 10 пикобар — это десять триллионных от стандартного земного давления.
Если первая гипотеза подтвердится, Макемаке войдет в небольшую группу тел во внешней Солнечной системе, где до сих пор активен обмен веществом между поверхностью и атмосферой. Вторая возможная причина наличия газа в атмосфере крошечной планеты — это кратковременная активность, похожая на выбросы газов у комет или извержения криовулканов.
Сильвия Протопапа добавляет, что в этом случае метан может выбрасываться со скоростью несколько сотен килограммов в секунду. Это сравнимо с мощными водяными шлейфами на спутнике Сатурна Энцеладе. И это намного больше, чем слабые испарения, которые замечали у карликовой планеты Цереры.
Макемаке давно интригует ученых. Диаметр планеты составляет около 1430 километров, это примерно две трети от размера Плутона. Раньше наблюдения показывали, что у нее нет плотной атмосферы, но не исключали наличие тонкой газовой оболочки. А данные в инфракрасном диапазоне намекали на загадочные тепловые аномалии и необычные свойства метанового льда. Это позволило предположить, что на поверхности могут быть локальные горячие точки и потенциальные выбросы газа.
Соавтор статьи Иэн Вонг отмечает, что пока рано связывать все эти аномалии в единую картину. Сначала нужно точно установить механизм, который управляет этой активностью. Будущие наблюдения с помощью «Уэбба» с более высоким спектральным разрешением помогут определить, откуда берется метан: из постоянной разреженной атмосферы или из кратковременных выбросов. Сейчас с результатами исследования можно ознакомиться в препринте на сайте arXiv.
Ранее ученые выяснили, что метановый снег лежит на Эриде и Макемаке с момента образования карликовых планет.
Иллюстрация L. Calçada/Nick Risinger/ESO
Самое популярное
