Webbův teleskop detekoval metan na trpasličí planetě Makemake

Astronomové objevili pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) důkazy o plynném metanu na vzdálené trpasličí planetě Makemake. Tento objev, o kterém informoval článek v časopise Astrophysical Journal Letters, zpochybňuje tradiční pohled na Makemake jako na klidné, zamrzlé těleso a činí z ní teprve druhý transneptunský objekt po Plutu, u kterého byla přítomnost plynu potvrzena.

Silvia Protopapaová a kol. použili pozorování Webbova teleskopu (bílá křivka na úvodním obrázku) k detekci metanu na Makemake; ostré emisní píky v blízkosti 3,3 mikronu odhalují metan v plynné fázi nad povrchem Makemake; pro srovnání je překryt model kontinua (azurová); píky emisních plynů jsou identifikovány tam, kde pozorované spektrum stoupá nad kontinuum.

Makemake, známá také jako 2005 FY9 a (136472), byla objevena v roce 2005 týmem astronomů z Kalifornského technologického institutu pod vedením Mika Browna. Tato trpasličí planeta se nachází v oblasti za Neptunem, která je osídlena malými tělesy Sluneční soustavy. Její průměr je přibližně 1 430 km – jen o něco menší než u Pluta. Této trpasličí planetě trvá asi 305 pozemských let, než jednou oběhne kolem Slunce.

Dříve pozorované zákryty hvězd naznačovaly, že Makemake postrádá podstatnou globální atmosféru, ačkoliv nelze vyloučit její tenký vzdušný obal. Infračervená data trpasličí planety mezitím naznačila záhadné tepelné anomálie a neobvyklé vlastnosti jejího metanu, což zvýšilo možnost lokálních horkých míst na jejím povrchu a potenciálního uvolňování plynů.

„Makemake je jeden z největších a nejjasnějších ledových světů za Neptunem a jeho povrch je tvořen převážně zmrzlým metanem,“ řekla Silvia Protopapaová, astronomka z Jihozápadního výzkumného institutu. „Webbův teleskop odhalil, že metan je přítomen i v plynné fázi nad povrchem, což je zjištění, které Makemake činí ještě více fascinujícím tělesem. Ukazuje to, že není neaktivním pozůstatkem vnější Sluneční soustavy, ale dynamickým tělesem, kde se metanový led stále vyvíjí.“

Pozorovaná spektrální emise metanu je interpretována jako slunečním zářením excitovaná fluorescence, což je reemise slunečního záření absorbovaného molekulami metanu. Podle týmu by to mohlo naznačovat buď řídkou atmosféru v rovnováze s povrchovým ledem – podobně jako na Plutu – nebo přechodnější aktivitu, jako je kometární sublimace nebo kryovulkanické oblaky. Oba scénáře jsou fyzikálně pravděpodobné a v souladu se současnými daty, vzhledem k úrovni šumu a omezenému spektrálnímu rozlišení měření.

„Ačkoliv je pokušení propojit různé spektrální a tepelné anomálie Makemake silné, stanovení mechanismu, který řídí těkavou aktivitu, zůstává nezbytným krokem k interpretaci těchto pozorování v rámci jednotného rámce,“ řekl Ian Wong, astronom ze Space Telescope Science Institute. „Budoucí pozorování pomocí Webbova teleskopu s vyšším spektrálním rozlišením pomohou určit, zda metan pochází z tenké vázané atmosféry nebo z uvolňování plynů v podobě výtrysků.“

„Tento objev zvyšuje možnost, že Makemake má velmi řídkou atmosféru udržovanou sublimací metanu,“ řekl Emmanuel Lellouch, astronom z Pařížské observatoře. „Naše nejlepší modely ukazují na teplotu plynu kolem minus 233 stupňů Celsia a povrchový tlak pouze asi 10 pikobarů – to je 100 miliardkrát méně než atmosférický tlak na povrchu Země a milionkrát méně než na Plutu. Pokud se tento scénář potvrdí, Makemake by se připojila k malé hrstce těles vnější Sluneční soustavy, kde dodnes probíhá aktivní výměna mezi povrchem a atmosférou.“

„Další možností je, že se metan uvolňuje v proudech podobných oblakům,“ řekla Protopapaová. „V tomto scénáři naše modely naznačují, že by se metan mohl uvolňovat v množství několika set kilogramů za sekundu, což je srovnatelné s vodními oblaky na Saturnově měsíci Enceladus a mnohem větší než slabá pára pozorovaná na trpasličí planetě Ceres.“

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/webb-methane-makemake-14202.html

autor: František Martinek