A Makemake holdja – ahogyan a Hubble látja
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2016.04.28 12:15.)

A külső Naprendszer tanulmányozása közben a Hubble-űrteleszkóp felfedezett egy apró sötét holdat, amely a Makemake körül kering.

A Makemake a Plútót követően a második legfényesebb törpebolygó a Kuiper-övben. A Kuiper-öv őrizte meg fagyott állapotban azt az anyagot, amelyből Naprendszerünk is kialakult 4,6 milliárd évvel ezelőtt, ezenkívül otthont ad több ismert törpebolygónak. A törpebolygók közül több körül is keringenek holdak, de most először mutatták ki, hogy a Makemake körül is kering hold. A Makemake egyike annak az 5 törpebolygónak, amelyeket a Nemzetközi Csillagászati Unió nyilvántart.

A felfedezett hold átmenetileg az S/2015 (136472) 1 azonosítót kapta, bár MK 2-nek „becézik”. Az MK 2 több mint 1300-szor halványabb, mint a Makemake, felfedezésekor kb. 21 000 km-re volt a törpebolygótól, és átmérőjét 160 km-re becsülik. A Makemake mintegy 1400 km átmérőjű. A törpebolygó, amelyet 2005-ben fedeztek fel, nevét a húsvét-szigeti rapanui törzs teremtőjéről kapta.

A megfigyelések 2015 áprilisában készültek a Hubble széles látószögű kamerájával. A felfedezéshez szükség volt a Hubble érzékenységére, amelynek segítségével képes egy halvány objektumot megörökíteni egy fényes mellett, továbbá az éles felbontására.

A megfigyeléseket végző kutatócsoport ugyanazt a technikát alkalmazta a képek elemzésére, amellyel a Plútó kis holdjait is felfedezték 2005-ben, 2011-ben és 2012-ben. Alex Parker (Southwest Research Institute, Boulder, Colorado), a kutatócsoport vezetője kifejtette, hogy a korábbi megfigyelések nem vezettek eredményre. Előzetes modellek alapján úgy vélik, ennek az az oka, hogy a hold pályájára pont élével látunk. Ez azt jelenti, hogy ha ránézünk a törpebolygó–hold rendszerre, akkor sem biztos, hogy meglátjuk a holdat, még ha épp a törpebolygó előtt halad is el, mivel ez utóbbinak a fénye túlragyogja a holdét. „A Makemake a Plútó-szerű objektumok osztályába tartozik, így egy kísérő felfedezése jelentős esemény. Ezzel a megfigyeléssel sokkal részletesebben tanulmányozható a Makemake, mint eddig bármikor” – nyilatkozta Alex Parker.

Művészi elképzelés mutatja a távoli Makemake törpebolygót és újonnan felfedezett holdját. A Makemake és holdja ötvenszer távolabb van a Naptól, mint Földünk. (Kép: NASA / ESA / A. Parker, Southwest Research Institute)

Egy hold felfedezése értékes információkkal szolgálhat a törpebolygó–hold rendszerről. Meghatározva a hold pályáját, kiszámítható a rendszer tömege és bepillantást nyerhetnek a rendszer fejlődésébe.

A hold felfedezése csak tovább növeli a Plútóval való párhuzamot. Mindkét törpebolygóról közismert tény, hogy felszínüket fagyott metán borítja. A hold további tanulmányozásával meghatározható lesz a Makemake sűrűsége, ami kulcsfontosságú annak megállapításához, hogy a Plútó és a Makemake belső összetételükben is hasonlítanak-e.

A kutatóknak további Hubble-megfigyelésekre lesz szüksége a hold pályaalakjának pontos meghatározásához. Előzetes becslések alapján, amennyiben a hold kör alakú pályán kering, akkor legalább 12 nap alatt tesz meg egy kört a Makemake körül.

A pálya alakjának megállapítása segíthet meghatározni a hold eredetét is. Egy viszonylag kör alakú pálya arról tanúskodna, hogy a holdat egy ütközés hozta létre a Makemake és egy másik Kuiper-övbeli objektum között. Amennyiben a pálya egy elnyúlt ellipszis, akkor valószínűbb, hogy a hold egy Kuiper-övből befogott objektum. Akármelyik forgatókönyv valósult is meg, több milliárd évvel ezelőtt történt, amikor még a Naprendszerünk is csak gyerekcipőben járt.

A felfedezés talán megoldott egy korábbi rejtélyt a Makemakéval kapcsolatban. A törpebolygó korábbi infravörös megfigyelései során kimutatták, hogy az égitest közel teljes felszíne fényes és nagyon hideg, míg néhány terület melegebb. A csillagászok felvetették, hogy ezt a különbséget az okozza, hogy a Makemake felszínén vannak sötét foltok, amelyeket a Nap jobban felmelegít. Ezzel az elmélettel viszont az volt a probléma, hogy akkor ezek a sötét foltok folyamatosan változtatták volna a törpebolygó fényességét a forgás miatt, de ilyet nem figyeltek meg. A korábbi infravörös mérések felbontása nem volt elég jó ahhoz, hogy elkülönüljön a törpebolygó és kísérője a felvételeken. Az új Hubble-megfigyelések alapján a kutatócsoport újraelemezte a megfigyeléseket, és kiderült, hogy amit korábban melegebb felszínrészeknek gondoltak, az egyszerűen a hold sötét felszíne.

Több lehetséges magyarázata is van annak, hogyan lehet a most felfedezett hold koromfekete, míg egy olyan törpebolygó körül kering, ami olyan, mint a frissen hullott hó. Az egyik elképzelés az, hogy a hold maga túl kicsi ahhoz, hogy gravitációsan megtartson egy fényes, jeges külső réteget, mivel az a napfény hatására elszublimál. Ezzel a tulajdonságával hasonlóságot mutatna a hold az üstökösökkel és más Kuiper-övbeli objektumokkal, amelyeknek szintén sötét anyag alkotja a felszínét.