Makemake

Makemake là một trong bốn hành tinh lùn mà Liên minh Thiên văn Quốc tế công nhận bên ngoài Sao Hải Vương, và sau Sao Diêm Vương, nó là thế giới băng sáng thứ hai trong vành đai Kuiper. Với bán kính khoảng 715 km, nó rộng bằng khoảng 60 phần trăm chiều rộng của Sao Diêm Vương, quay quanh Mặt Trời một vòng mỗi 305 năm ở khoảng cách trung bình 45,8 đơn vị thiên văn — đủ xa để ngay cả trong một kính thiên văn lớn, nó cũng chỉ hiện ra như một điểm sáng mờ, di chuyển chậm giữa các vì sao.

Đây là một thế giới gần như toàn mêtan đông cứng, nhuốm màu nâu đỏ bởi các hợp chất hữu cơ bị ánh sáng mặt trời nướng chín, và trong nhiều năm nó được xem là một khối băng tĩnh lặng. Các quan sát gần đây đã bắt đầu lật đổ bức tranh đó, gợi ý rằng Makemake có thể đang lặng lẽ rò rỉ khí ra không gian.

Một phát hiện vào dịp Phục Sinh

Makemake lần đầu được phát hiện vào ngày 31 tháng 3 năm 2005 bởi Michael Brown, Chad Trujillo và David Rabinowitz tại Đài quan sát Palomar ở California — cùng nhóm khảo sát đã tìm ra Eris và Haumea trong cùng giai đoạn đó. Vì phát hiện này đến ngay sau lễ Phục Sinh, nhóm đã đặt cho nó mật danh nội bộ "Easterbunny" trong khi họ xác nhận quỹ đạo của thiên thể lúc đó được lập danh mục là 2005 FY9.

Khi đến lúc đặt tên chính thức, Brown muốn giữ mối liên hệ với lễ Phục Sinh. Theo quy ước của IAU, các thiên thể vành đai Kuiper cổ điển được đặt tên theo các vị thần sáng thế, nên nhóm nghiên cứu chọn Makemake, vị thần sáng thế và biểu tượng sinh sản của người Rapa Nui trên Đảo Phục Sinh. Makemake và Haumea được chính thức công nhận là hành tinh lùn vào năm 2008, gia nhập cùng Sao Diêm Vương và Eris trong danh mục khi đó còn mới này.

Một thế giới mêtan đông cứng

Bề mặt của Makemake chủ yếu là mêtan đông cứng, với etan và các hydrocarbon khác được phát hiện đi kèm. Không giống Sao Diêm Vương, nó có rất ít nitơ hoặc carbon monoxide để pha loãng lượng mêtan đó, vì vậy lớp băng vẫn giữ được sự tinh khiết đáng kể và dường như đã phát triển thành các hạt lớn bất thường hoặc các phiến dày — kiểu bề mặt phản chiếu ánh sáng mạnh và mang lại cho Makemake một trong những suất phản chiếu cao nhất trong số các thiên thể lớn ở vùng ngoài Hệ Mặt Trời.

Tuy nhiên, lớp băng đó không trắng tinh khôi. Ánh sáng mặt trời và bức xạ vũ trụ phân rã mêtan thành các phân tử hữu cơ nặng hơn gọi là tholin, làm nhuốm bề mặt một màu nâu đỏ gợi nhớ đến các vùng tối hơn của Sao Diêm Vương. Không có độ nghiêng trục đo được hay dữ liệu khí quyển đáng tin cậy nào để làm dịu bớt, bề mặt chịu đựng nhiệt độ khoảng 30 đến 35 kelvin — khoảng âm 240 độ C — trong phần lớn ngày dài 22 tiếng rưỡi của nó.

Bầu khí quyển bị thiếu

Vào ngày 23 tháng 4 năm 2011, Makemake đi ngang qua ngay trước một ngôi sao nền mờ nhạt, và một mạng lưới kính thiên văn khắp Nam Mỹ, bao gồm các thiết bị tại đài quan sát La Silla và Paranal của ESO, đã ghi lại được sự kiện này. Thay vì mờ dần từ từ như khi ở phía sau một bầu khí quyển mờ sương, ngôi sao đó biến mất và xuất hiện lại gần như tức thì ở rìa của Makemake.

Sự cắt đứt đột ngột đó cho thấy Makemake không có bầu khí quyển toàn cầu kiểu Sao Diêm Vương, với bất kỳ áp suất bề mặt nào cũng chỉ ở mức vài phần tỷ so với Trái Đất. Cùng hiện tượng che khuất sao đó cũng xác định được kích thước và hình dạng của nó, cho thấy một thiên thể hơi dẹt với kích thước khoảng 1.430 x 1.500 km — các phép đo làm cơ sở cho bán kính khoảng 715 km được nêu ở đây. Ở khoảng cách rất xa so với Mặt Trời, phần lớn lượng mêtan của Makemake đơn giản là vẫn đóng băng trên mặt đất thay vì phồng lên thành một lớp khí quyển ổn định.

Một mặt trăng nhỏ tối màu

Trong suốt một thập kỷ, Makemake được cho là không có mặt trăng, một điều kỳ lạ trong số các hành tinh lùn lớn của vành đai Kuiper. Sau đó, vào tháng 4 năm 2015, Máy ảnh Trường rộng 3 của Kính viễn vọng Không gian Hubble đã bắt được một thiên thể đồng hành mờ nhạt, được đặt ký hiệu tạm thời S/2015 (136472) 1 và biệt danh MK 2, công bố năm 2016. Nó có đường kính khoảng 160 km và quay quanh Makemake ở khoảng cách khoảng 21.000 km, nhưng mờ hơn thiên thể mẹ của nó hơn 1.300 lần.

Mặt trăng này đã không bị chú ý vì quỹ đạo của nó được nhìn gần như theo phương cạnh, nên nó thường ẩn mình trong ánh sáng chói của Makemake. Điều kỳ lạ là MK 2 có màu đen như than thay vì màu băng — có thể vì nó quá nhỏ để giữ được một lớp phủ sương giá sáng. Ngoài sự kỳ lạ của riêng nó, mặt trăng này còn có giá trị khoa học: việc theo dõi quỹ đạo của nó cho phép các nhà thiên văn cân đo Makemake và xác định mật độ của nó, giống như việc phát hiện ra Charon từng làm cho Sao Diêm Vương.

Dấu hiệu của một bề mặt không yên tĩnh

Hình ảnh cũ về Makemake như một khối băng trơ ì hiện đang bị lung lay. Các phép đo hồng ngoại từ Spitzer, Herschel và Kính viễn vọng Không gian James Webb đã phát hiện một mảng bề mặt nóng hơn nhiều so với những gì chỉ ánh sáng mặt trời có thể giải thích, gần 150 kelvin, gợi ý một nguồn nhiệt nội tại hoặc cục bộ nào đó.

Năm 2025, một nhóm do Viện Nghiên cứu Tây Nam dẫn đầu đã báo cáo phát hiện đầu tiên về khí tại Makemake, sử dụng máy quang phổ cận hồng ngoại của Webb để bắt được hơi mêtan phía trên bề mặt. Tín hiệu này chỉ ra hiện tượng thoát khí đang hoạt động từ một khu vực giới hạn — có thể là băng đang thăng hoa hoặc thậm chí là các luồng phun núi lửa băng — thay vì một bầu khí quyển ổn định bao trùm toàn hành tinh. Nếu được xác nhận, điều này sẽ khiến Makemake trở thành một thế giới năng động hơn nhiều so với vẻ ngoài đông cứng của nó gợi ý.

Cách để quan sát Makemake

Makemake không phải là thiên thể quan sát được bằng mắt thường. Ở khoảng cấp sao 17, nó quá mờ đối với ống nhòm, và ngay cả một kính thiên văn nghiệp dư cỡ lớn cũng chỉ cho thấy nó như một điểm mờ giống ngôi sao, dịch chuyển vị trí chậm rãi từ đêm này sang đêm khác so với nền cố định phía sau. Hiện tại nó nằm trong chòm sao Hậu Phát (Coma Berenices) ở bắc bán cầu thiên cầu, cao trên mặt phẳng của các hành tinh nhờ độ nghiêng quỹ đạo dốc 29 độ của nó.

Chưa từng có tàu vũ trụ nào ghé thăm Makemake, và cũng không có kế hoạch nào, vì vậy tất cả những gì chúng ta biết đến từ các kính thiên văn trên và gần Trái Đất. Đối với hầu hết người quan sát, nó được thưởng thức tốt nhất không phải qua thị kính mà như một tập hợp tọa độ và một cung đường chậm rãi trên bầu trời — một lời nhắc nhở về việc còn bao nhiêu phần của Hệ Mặt Trời vẫn nằm ở rìa mờ nhạt của những gì chúng ta có thể nhìn thấy.