На поверхні карликової планети Макемаке, чия орбіта знаходиться за межами орбіти Нептуна, може розташовуватися крижаний вулкан, що діє. На це вказали різкі температурні коливання, які зафіксував один із приладів орбітального телескопа Джеймс Вебб. Макемаке — третій за величиною об’єкт у поясі Койпера. Вважається, що карликова планета дуже мала і холодна, щоб підтримувати вулканічну активність. Якщо гіпотеза підтвердиться, це буде безпрецедентним явищем для транснептунових об’єктів, а відкриття, ймовірно, змінить уявлення вчених про формування таких далеких світів.
Макемаке — карликова планета, один з найбільших і яскравих об’єктів пояса Койпера, який знаходиться приблизно в 45 разів далі від Сонця, ніж Земля. У 2007 році інфрачервоний космічний телескоп «Спітцер» допоміг астрономам виміряти діаметр та альбедо Макемаке. Згідно з цими вимірами діаметр карликової планети становить близько 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 кополімерів). 2024 року 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 освіти та еволюції.
Результати аналізу співвідношення різних ізотопів водню в метані вказали на свідчення геотермальних у надрах Макемаке. Тобто з’ясувалося, що метан на поверхні карликової планети має геохімічні ознаки походження в гарячих умовах, наприклад, внаслідок дії вулканів. 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 криовулкану, який на той час уже не був активним. Кріовулкани – вид вулканізму в умовах низьких температур. Замість розплавлених скельних порід вони викидають воду, аміак, метан — як у рідкому стані (кріолаву), так і в газоподібному.
Потім аналогічні сліди знайшли ще на одній карликовій планеті — Церері. Тоді ж вчені припустили, що на транснептунових об’єктах кріовулканізм не був рідкісним явищем. Щоправда, виявити діючий вулкан на карликовій планеті досі не вдавалося.
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 за Цельсієм. Крім того, вважалося, що космічне тіло не має достатнього розміру для запуску цього процесу.
Команда астрономів з Угорщини під керівництвом Ксаба Кісса ( Csaba Kiss ) з обсерваторії Конкоя, ймовірно, отримала свідчення вулканічної активності на Макемаку, яка відбувається зараз (на момент написання статті).
Вчені зафіксували в інфрачервоній ділянці спектра (в діапазоні 18-25 мікрометрів, μm) теплове випромінювання, яке відповідало температурі мінус 120 градусів Цельсія, що набагато вище за середню температуру Макемаке, що становить мінус 244 градуси. Вчені зробили відкриття за допомогою спектрографа MIRI, який встановлений на Джеймсі Веббе.
Зміни температури дослідники пояснили двома можливими причинами. Перша і, на думку авторів дослідження, найімовірніша — активність кріовулкану. Друга — дрібнозернистий пил, що оточує Макемаке.
Якщо причина температурних коливань — криовулканічна активність, отже, на поверхні карликової планети є криовулкан, що діє, під яким, можливо, плескається рідкий океан. Швидше за все, він залишався рідким з моменту свого формування завдяки прихованому теплу всередині карликової планети.
За словами Кісса, ймовірно, океан складається не зі звичної нам води, а містить домішки аміаку та солей інших речовин. Крім того, сам кріовулкан для спостерігача може виглядати зовсім інакше, ніж звикли бачити астрономи на інших тілах. Наприклад, це може бути тріщина в корі, якою на поверхню викидається метан.
Температурні зміни могла викликати і дрібнозернистий вуглецевий пил, нагрітий Сонцем, який може оточувати Макемаке у вигляді тонкого кільця. Можливо навіть, що температурну аномалію викликають відразу два ці процеси, якимось чином пов’язані між собою: наприклад, кріовулкан викидає в космос дрібнозернистий матеріал.
Щоб остаточно розібратися у питанні, необхідно провести триваліші спостереження за Макемаке. У роботі, опублікованій на сайті електронного архіву препринтів arXiv.org , автори зазначили, що досліджували карликову планету менше години.
У будь-якому разі неважливо, що буде причиною зміни температури — кріовулкан або дрібнозернистий пил: обидва варіанти виявляться сенсаційними. По-перше, вчені ще жодного разу не відкривали обручку з дрібнозернистого пилу навколо карликових планет. По-друге, активний кріовулкан у поясі Койпера — саме собою унікальне явище.