Makemake Was wissen wir ueber den Zwergplaneten im Kuiperguertel

Makemake gehört zu jenen Welten, die zeigen, wie wenig das äußere Sonnensystem noch immer erforscht ist. Der Zwergplanet zieht weit hinter der Neptunbahn durch den Kuipergürtel, ist kleiner als Pluto und erscheint selbst in leistungsfähigen Teleskopen nur als winziger Lichtpunkt. Trotzdem wissen Astronomen inzwischen einiges über seine Größe, seine eisige Oberfläche und sogar über einen kleinen Mond, der ihn begleitet.

In den vergangenen Jahren wurde Makemake noch interessanter. Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop lieferten nicht nur genauere Hinweise auf die Zusammensetzung seiner Oberfläche, sondern auch auf Methangas oberhalb des Zwergplaneten. Damit ist Makemake möglicherweise keine vollkommen erstarrte und inaktive Welt, wie man lange vermuten konnte.

Was ist Makemake?

Makemake ist einer der offiziell anerkannten Zwergplaneten des Sonnensystems. Er befindet sich im Kuipergürtel, einer ausgedehnten Region jenseits der Neptunbahn, in der zahlreiche eis- und gesteinreiche Körper die Sonne umkreisen.

Mit einem Durchmesser von ungefähr 1.430 Kilometern ist Makemake deutlich kleiner als Pluto, aber dennoch eines der größten bekannten Objekte dieser Region. Seine eigene Schwerkraft reicht aus, um ihn in eine annähernd runde Form zu bringen.

Für einen vollwertigen Planeten nach der heute verwendeten Definition fehlt Makemake jedoch eine weitere Eigenschaft: Er hat seine Umlaufregion nicht von anderen vergleichbaren Körpern freigeräumt. Deshalb wird er wie Pluto, Eris, Haumea und Ceres als Zwergplanet eingeordnet.

Makemake ist außerdem ausgesprochen hell. Unter den bekannten Objekten des Kuipergürtels gehört er zu den am stärksten reflektierenden größeren Körpern. Ein erheblicher Teil des Sonnenlichts, das seine Oberfläche erreicht, wird wieder zurückgeworfen.

Wie wurde Makemake entdeckt?

Makemake wurde 2005 von einem Astronomenteam um Mike Brown vom California Institute of Technology entdeckt. Die Aufnahmen, auf denen sich das Objekt befand, waren bereits 2003 am Palomar-Observatorium entstanden.

Wie bei Eris fiel die Entdeckung in eine Zeit, in der Astronomen immer mehr größere Objekte hinter der Neptunbahn fanden. Diese neuen Welten machten deutlich, dass Pluto nicht so allein am Rand des bekannten Planetensystems stand, wie man lange angenommen hatte.

Makemake erhielt zunächst die provisorische Bezeichnung 2005 FY9. Im Jahr 2008 wurde er von der Internationalen Astronomischen Union offiziell als Zwergplanet anerkannt und erhielt seinen heutigen Namen.

Der Name stammt aus der Mythologie der Rapa Nui auf der Osterinsel. Makemake ist dort eine bedeutende Schöpfer- und Fruchtbarkeitsgottheit.

Wo befindet sich Makemake?

Makemake umkreist die Sonne weit außerhalb der Neptunbahn. Im Mittel beträgt seine Entfernung zur Sonne ungefähr 45 bis 46 Astronomische Einheiten. Eine Astronomische Einheit entspricht der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne von rund 150 Millionen Kilometern.

Damit liegt Makemake im Durchschnitt etwa 6,8 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt.

Seine Umlaufbahn ist nicht vollkommen kreisförmig. Der Abstand zur Sonne verändert sich deshalb im Verlauf eines Makemake-Jahres deutlich. Für einen vollständigen Umlauf benötigt der Zwergplanet ungefähr 305 Erdjahre.

Die Bahn ist außerdem gegenüber der Ebene, in der die Erde und die meisten großen Planeten die Sonne umkreisen, deutlich geneigt.

Makemake ist damit ein typisches Mitglied des äußeren Sonnensystems – eine Welt, bei der selbst ein einziges Jahr mehrere menschliche Generationen dauert.

Wie groß ist Makemake im Vergleich zu Pluto?

Makemake erreicht ungefähr 60 Prozent des Pluto-Durchmessers.

Pluto besitzt einen Durchmesser von etwa 2.377 Kilometern, Makemake ungefähr 1.430 Kilometer. Damit ist Pluto deutlich größer.

Die genaue Größe Makemakes konnte besonders gut durch eine Sternbedeckung im April 2011 bestimmt werden. Dabei zog der Zwergplanet von der Erde aus gesehen vor einem weit entfernten Stern vorbei. Mehrere Teleskope registrierten, wann das Sternlicht verschwand und wieder erschien.

Aus diesen Zeitpunkten ließ sich der Querschnitt Makemakes rekonstruieren. Die Messungen ergaben Achsen von ungefähr 1.430 und 1.502 Kilometern für den damals beobachteten Umriss.

Solche Sternbedeckungen sind gerade bei extrem weit entfernten Objekten besonders wertvoll, weil ihre tatsächliche Größe selbst mit großen Teleskopen nur schwer direkt aufgelöst werden kann.

Wie sieht die Oberfläche von Makemake aus?

Eine Raumsonde hat Makemake bislang nicht besucht. Es gibt deshalb keine detaillierten Fotografien seiner Landschaft.

Seine Oberfläche lässt sich jedoch untersuchen, indem Astronomen das von ihm reflektierte Sonnenlicht in seine verschiedenen Wellenlängen zerlegen. Bestimmte Stoffe hinterlassen dabei charakteristische Spuren im Spektrum.

Schon früh wurde deutlich, dass Methaneis auf Makemake eine wichtige Rolle spielt. Auch andere Kohlenwasserstoffe, darunter Ethan, wurden mit seiner Oberfläche in Verbindung gebracht.

Makemake erscheint leicht rötlich. Diese Färbung kann durch komplexere organische Verbindungen entstehen, die sich bilden, wenn einfachere Kohlenwasserstoffe über sehr lange Zeiträume durch energiereiche Strahlung verändert werden.

Neuere Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop haben das Bild weiter verfeinert. Sie zeigen eine chemisch komplexe Oberfläche mit Methan, deuteriertem Methan und weiteren Kohlenwasserstoffen. Damit lässt sich Makemake nicht einfach als gleichmäßig gefrorene Methankugel beschreiben.

Wie kalt ist es auf Makemake?

Auf Makemake herrschen extreme Temperaturen.

Je nach Modell und betrachteter Oberflächenregion liegen sie ungefähr im Bereich von minus 240 Grad Celsius. Unter solchen Bedingungen sind Stoffe, die auf der Erde gasförmig auftreten, dauerhaft gefroren.

Methan kann deshalb als Eis auf der Oberfläche liegen. Auch andere leicht flüchtige Verbindungen können dort über sehr lange Zeiträume erhalten bleiben.

Die geringe Sonnenenergie bestimmt fast alles, was auf Makemake geschieht. Selbst Veränderungen, die durch Erwärmung und Abkühlung entlang seiner Umlaufbahn entstehen, laufen in ganz anderen Maßstäben ab als auf der Erde.

Trotzdem bedeutet große Kälte nicht automatisch völlige geologische oder chemische Ruhe.

Genau das haben neuere Beobachtungen besonders deutlich gemacht.

Hat Makemake eine Atmosphäre?

Lange sah es so aus, als müsse diese Frage mit Nein beantwortet werden.

Als Makemake 2011 einen Stern bedeckte, zeigte dessen Licht beim Verschwinden und Wiedererscheinen keine typischen Hinweise auf eine ausgedehnte Atmosphäre wie bei Pluto. Die Beobachtungen schlossen eine globale, vergleichbar dichte Pluto-Atmosphäre weitgehend aus.

Damit galt Makemake lange als Zwergplanet ohne nennenswerte Atmosphäre.

Seit 2025 ist die Situation jedoch komplizierter.

Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop lieferten erstmals einen Nachweis von Methangas oberhalb Makemakes. Das Gas wurde über eine schwache Infrarot-Fluoreszenz erkannt. Damit wurde Makemake nach Pluto erst das zweite transneptunische Objekt, bei dem eine Freisetzung flüchtiger Stoffe direkt nachgewiesen wurde.

Das bedeutet allerdings nicht, dass Makemake plötzlich eine Atmosphäre ähnlich der von Pluto besitzt.

Wissenschaftler diskutieren derzeit mindestens zwei Möglichkeiten. Das Methan könnte eine extrem dünne, an Makemake gebundene Atmosphäre bilden. Alternativ könnte das Gas aus lokal begrenzten Ausgasungen oder plumeartigen Vorgängen stammen und anschließend in den Weltraum entweichen.

Die bisherigen Daten reichen noch nicht aus, um zwischen diesen Szenarien eindeutig zu entscheiden.

Woher kommt das Methangas auf Makemake?

Eine Möglichkeit ist die direkte Sublimation von Methaneis.

Sublimation bedeutet, dass ein Stoff vom festen unmittelbar in den gasförmigen Zustand übergeht. Selbst bei den sehr niedrigen Temperaturen im Kuipergürtel können einzelne besonders flüchtige Stoffe unter bestimmten Bedingungen langsam von der Oberfläche entweichen.

In diesem Fall könnte sich oberhalb Makemakes eine extrem dünne Methanhülle bilden.

Eine zweite Möglichkeit ist deutlich überraschender: Das Methan könnte aus dem Inneren oder aus oberflächennahen Schichten freigesetzt werden. Modelle der Webb-Beobachtungen lassen auch ein Szenario zu, bei dem Gas lokal in einer Art schwacher Fontäne oder Plume austritt.

Sollte sich das bestätigen, wäre Makemake aktiver als lange angenommen.

Der derzeitige Forschungsstand erlaubt jedoch noch keine sichere Entscheidung. Die Autoren der Webb-Untersuchung betonen, dass Messungen mit höherer spektraler Auflösung notwendig sind, um Herkunft und Verteilung des Gases genauer zu bestimmen.

Hat Makemake einen Mond?

Makemake besitzt mindestens einen bekannten Mond.

Er wurde im April 2015 mit dem Hubble-Weltraumteleskop entdeckt und erhielt zunächst die vorläufige Bezeichnung S/2015 (136472) 1. Häufig wird er kurz MK2 genannt.

Der Mond ist sehr viel kleiner und dunkler als Makemake. Sein Durchmesser wurde zunächst auf ungefähr 160 Kilometer geschätzt. Auf den Hubble-Aufnahmen befand er sich rund 21.000 Kilometer vom Zwergplaneten entfernt.

MK2 war überraschend schwer zu entdecken, weil Makemake selbst sehr hell ist. Der kleine Mond kann im Licht seines deutlich größeren Begleiters regelrecht untergehen.

Die Entdeckung war wissenschaftlich wichtig. Ein Mond ermöglicht grundsätzlich, über seine Umlaufbahn die Masse des zentralen Körpers wesentlich genauer zu bestimmen. Außerdem könnte MK2 erklären, warum frühere Infrarotmessungen von Makemake neben einer sehr hellen Oberfläche auch Hinweise auf ungewöhnlich dunkles Material ergeben hatten.

Dieses dunkle Material könnte zumindest teilweise vom Mond stammen und nicht von Makemake selbst.

Warum ist der Mond von Makemake so dunkel?

Makemake reflektiert sehr viel Sonnenlicht, während MK2 offenbar ausgesprochen dunkel ist.

Eine mögliche Erklärung liegt in der geringen Größe des Mondes. Seine Schwerkraft könnte zu schwach sein, um besonders flüchtige Eisarten wie Methan über lange Zeiträume auf seiner Oberfläche festzuhalten.

Wenn solche hellen Eisschichten verloren gehen, bleibt dunkleres Material zurück.

Damit könnten Makemake und sein Mond trotz ihrer räumlichen Nähe völlig unterschiedlich aussehen: der Zwergplanet hell und von Methaneis geprägt, sein kleiner Begleiter dagegen dunkel.

Wie MK2 entstanden ist, ist noch nicht geklärt. Eine relativ enge, kreisförmige Umlaufbahn würde eher für eine Entstehung nach einer Kollision sprechen. Eine weiter entfernte oder stark elliptische Bahn könnte dagegen besser zu einem eingefangenen Objekt passen.

Für eine endgültige Aussage muss seine Bahn noch genauer bestimmt werden.

Wie lange dauert ein Tag auf Makemake?

Makemake rotiert wesentlich schneller als die Erde.

Ein Tag dauert dort ungefähr 22,5 Stunden. Damit liegt seine Rotationsdauer überraschend nahe an einem Erdentag, obwohl sich die beiden Welten ansonsten kaum miteinander vergleichen lassen.

Diese Rotationsgeschwindigkeit ist weit weniger extrem als bei Haumea, das sich in nur rund vier Stunden einmal um die eigene Achse dreht.

Die Rotation beeinflusst unter anderem die Helligkeit, die Astronomen von Makemake beobachten. Wenn unterschiedliche Oberflächenregionen verschieden viel Licht reflektieren, verändert sich die gemessene Helligkeit während einer Umdrehung geringfügig.

Solche Schwankungen gehören zu den wenigen Möglichkeiten, aus großer Entfernung Informationen über die Oberfläche eines nicht aufgelösten Himmelskörpers zu gewinnen.

Gibt es auf Makemake Wasser?

Makemake ist vor allem für seine Methan- und Kohlenwasserstoff-Eise bekannt. Das bedeutet jedoch nicht, dass Wassereis grundsätzlich fehlt.

Bei vielen größeren Körpern des äußeren Sonnensystems wird davon ausgegangen, dass Wassereis einen wesentlichen Bestandteil des Inneren bildet. Die sichtbare Oberfläche kann trotzdem von anderen, flüchtigeren Stoffen geprägt sein.

Bei Makemake dominieren in den Spektren besonders Methan und daraus entstandene Kohlenwasserstoffe. Dadurch unterscheidet sich sein sichtbares Erscheinungsbild beispielsweise von Haumea, dessen Oberfläche besonders deutliche Spuren von Wassereis zeigt.

Wie das Innere von Makemake genau aufgebaut ist, lässt sich bislang nur anhand von Modellen abschätzen.

Ohne eine Raumsonde bleiben viele dieser Fragen offen.

Könnte es Leben auf Makemake geben?

Es gibt keinerlei Hinweise auf Leben auf Makemake.

Die Temperaturen sind extrem niedrig, die Sonnenenergie ist schwach und auf der Oberfläche herrschen Bedingungen, die mit irdischen Lebensräumen kaum vergleichbar sind.

Interessant ist Makemake trotzdem für die Frage nach chemischer Entwicklung im äußeren Sonnensystem. Seine Oberfläche enthält Kohlenwasserstoffe und organisch relevante Moleküle. Solche Stoffe können durch natürliche chemische Prozesse entstehen und sind kein Hinweis auf biologische Aktivität.

Die Webb-Messungen machen den Zwergplaneten zusätzlich interessant, weil sie zeigen, dass selbst bei einer derart weit entfernten Welt flüchtige Stoffe noch bewegt oder freigesetzt werden können.

Damit geht es bei Makemake weniger um die Suche nach Leben als um eine grundsätzlichere Frage: Wie aktiv können eisige Welten Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt noch sein?

War schon eine Raumsonde bei Makemake?

Nein. Keine Raumsonde hat Makemake bislang aus der Nähe untersucht.

Fast alles, was wir über ihn wissen, stammt von Teleskopen auf der Erde oder im Weltraum. Dazu gehören Hubble, große bodengebundene Observatorien und inzwischen das James-Webb-Weltraumteleskop.

Der Unterschied zu Pluto ist entsprechend gewaltig. Seit New Horizons 2015 an Pluto vorbeiflog, kennen wir dort Gebirge, Ebenen, Gletscher, eine Atmosphäre und zahlreiche Details der Oberfläche.

Makemake bleibt dagegen eine Welt aus Messwerten, Spektren und indirekten Beobachtungen.

Eine zukünftige Mission könnte erstmals zeigen, wie seine Landschaft tatsächlich aussieht, wie MK2 beschaffen ist und ob das beobachtete Methangas aus bestimmten Regionen stammt.

Was wissen wir wirklich über Makemake?

Makemake ist inzwischen weit mehr als ein kleiner Lichtpunkt am Rand des Sonnensystems. Wir kennen seine ungefähre Größe, seine Umlaufbahn, seine schnelle Rotation und wichtige Bestandteile seiner Oberfläche. Wir wissen, dass Methaneis eine zentrale Rolle spielt und dass mindestens ein kleiner Mond den Zwergplaneten begleitet.

Neu ist vor allem die Erkenntnis, dass gasförmiges Methan oberhalb seiner Oberfläche existiert. Ob Makemake damit eine extrem dünne Atmosphäre besitzt oder ob wir lokale Ausgasungen beobachten, ist noch nicht entschieden.

Gerade darin liegt heute der größte Reiz dieser Welt.

Pluto hat gezeigt, wie überraschend komplex ein Zwergplanet im Kuipergürtel sein kann, sobald eine Raumsonde ihn aus der Nähe betrachtet. Makemake kennen wir noch immer nur aus Milliarden Kilometern Entfernung. Trotzdem beginnen selbst diese fernen Beobachtungen ein Bild zu zeichnen, das nicht zu einer vollkommen erstarrten Welt passt.

Makemake wirkt heute eher wie ein Hinweis darauf, dass der Kuipergürtel noch viele Geschichten verbirgt, die wir erst gerade zu lesen beginnen.

Quellen
▪︎ NASA Science – Makemake und Eigenschaften des Zwergplaneten
▪︎ NASA / Hubble Space Telescope – Entdeckung des Mondes S/2015 (136472) 1, MK2
▪︎ J. L. Ortiz et al., Nature – Albedo and atmospheric constraints of dwarf planet Makemake from a stellar occultation
▪︎ Silvia Protopapa et al., The Astrophysical Journal Letters – JWST Detection of Hydrocarbon Ices and Methane Gas on Makemake
▪︎ Northern Arizona University – Forschungsübersicht zu Methaneis und Methangas auf Makemake
▪︎ Olivier Mousis et al., The Astrophysical Journal Letters – Primordial Origin of Methane on Eris and Makemake Supported by D/H Ratios