Haumea: Trpasličí planeta ve tvaru fotbalového míče

Haumea: Trpasličí planeta ve tvaru fotbalového míče

Haumea je trpasličí planeta umístěná za oběžnou dráhou Neptuny. Byla objevena v roce 2004 týmem vedeným Mikem Brownem na Palomar Observatory a byl formálně oznámena v roce 2005 týmem vedeným Joséem Luisem Ortizem Moreno na Sierra Nevada Observatory v Španělsku. Dva týmy na dvou kontinentech konvergovaly ke stejnému vzdálenému objektu během několika měsíců - příběh objevu, který se ukázal být více kontroverzní než ty nejčastější.

  1. září 2008 byla Haumea pojmenována podle havajské bohyně plodnosti a porodu. Nominální odhady ji činí třetím největším známým trans-neptunským objektem po Eridě a Plutu, a přibližně stejně velkou jako měsíc Uranu Titánie. Tato velikost však přichází s divným asteriskem: hmotnost Haumeyi je přibližně třetinou hmotnosti Pluta a 1/1400 hmotnosti Země, rozprostřena do tvaru, který se nepamatuje na skoro nic jiného, co známe v naší sluneční soustavě.

Objev uplatňovaný dvěma týmy

Tým skládající se z Mikea Browna z Caltech, Davida Rabinowitze z Yale University a Chada Trujilla z Gemini Observatory na Havaji objevil Haumeyu 28. prosince 2004 na obrázcích, které pořídili 6. května 2004. Dříve, než mohl Brownův tým publikovat, druhý tým je předběhl formálním nárokem. Tým Joséa Luise Ortiza Morena ve Španělsku našel Haumeyu nezávisle na obrázcích pořízených 7. až 10. března 2003 a poslal e-mail Minor Planet Center o jejich objevu v noci 27. července 2005. 29. července 2005 dostala Haumea prozatímní označení 2003 EL61, na základě data španělského objevného snímku. Práva na pojmenování však šla jiným směrem: v roce 2008 si IAU zvolila jméno Haumea místo Ataeciny, jména navrženého Ortizovým týmem.

Široká, pomalá oběžná dráha daleko od Slunce

Haumea má oběžnou dobu 284 zemských let, perihelium 35 AU a sklon oběžné dráhy 28 stupňů. Prošla apheliem na počátku roku 1992 a je v současné době více než 50 AU od Slunce - jediná oběžná dráha trvající téměř tři století, na cestě, která se vychyluje daleko od plochého letadla, které sdílí většina planet.

Navzdory této vzdálenosti Haumea není těžké detekovat se správným vybavením. S visuální magnitidou 17,3 je Haumea třetím nejjasnějším objektem v Kuiperově pásu po Plutu a Makemakovi a je snadno pozorovatelná velkým amatérským teleskopem - úroveň viditelnosti neobvyklá pro objekt v této vzdálenosti od Slunce.

Nejrychlejší rotace kteréhokoliv tělesa své velikosti

Charakteristickým rysem Haumeyi je, jak rychle se otáčí. Haumea vykazuje velké výkyvy jasu po dobu 3,9 hodin, které lze vysvětlit pouze rotační periodou této délky - rychleji než kterékoli jiné známé rovnovážné těleso v naší sluneční soustavě, a ve skutečnosti rychleji než jakékoli jiné známé těleso větší než 100 km na průměr. Nic srovnatelné velikosti se neotáčí nikde blízko této rychlosti.

Tato rychlost fyzicky přetvořuje objekt. Zatímco se většina rotujících těles v rovnováze zploští do oblatních sferoidu, Haumea se otáčí tak rychle, že se deformuje do triaxiálního elipsoidu. Výpočty ze světelné křivky Haumeyi jsou v souladu s tím, že jde o Jacobiho elipsoid, s jeho hlavní osou dvakrát delší než menší - prodloužený, fotbalový tvar spíše než koule, natažený její vlastní extrémní rotací.

Hustá pro svůj druh, jasná jako sníh

Porovnání velikosti objektů Kuiperova pásu včetně Haumeyi (označeno jejím bývalým označením 2003 EL61), Pluta, Eridy a Země
Porovnání velikosti největších známých objektů Kuiperova pásu, včetně Haumeyi, uvedeno zde pod jejím bývalým označením 2003 EL61. Foto: A. Feild (Space Telescope Science Institute), veřejné vlastnictví, přes Wikimedia Commons

Hustota Haumeyi je omezena na rozsah 2,6 až 3,3 g/cm³; na srovnání Měsíc, který je kamenný, má hustotu 3,3 g/cm³, zatímco Pluto, který je typický pro ledová tělesa v Kuiperově pásu, má hustotu 1,86 g/cm³. Haumea je blíže kamenné hustotě Měsíce než ledovější hustotě Pluta, i přes to, že obíhá ve stejné vzdálené oblasti jako Pluto. Vycházejíc z této hustoty a její světelné křivky astronomové odhadují hmotnost Haumeyi na 4,2x10^21 kg, 28% hmotnosti plutonského systému a 6% Měsíce.

Povrch vypráví jiný příběh než vnitřek. Haumea je zářivá jako sníh, s albedo v rozsahu 0,6 až 0,8, v souladu s krystalickým ledem. Modelování nejlepších spekter povrchu naznačovalo, že 66% až 80% povrchu Haumeyi se zdá být čistým krystalickým ledem - husté, kamenné vnitřku zabalené v plášti téměř čistého, lesklého ledu.

Prvni Prstenec Kdy Nalezený Kolem Vzdáleného Světa

Léta se předpokládalo, že prstence byly něco, co měly pouze obří planety. Haumea tuto předpoklad zlomila. Hvězdy okulátace pozorované 21. ledna 2017 a popsané v článku Nature z října 2017 odhalily prstenec kolem Haumeyi, první soustavu prstenců kdy objevenou kolem trans-neptunského objektu, s poloměrem kolem 2287 km, šířkou kolem 70 km a opacitou 0,5. Malá, rychle se točící, prodloužená trpasličí planeta se ukázala mít něco, co bylo dříve považováno za exkluzivní pro světy jako Saturn a Uran.

Dva Měsíce, Pojmenované Po Haumeyinách Dcerách

Dva malé satelity byly objeveny na oběžné dráze kolem Haumeyi: (136108) Haumea I, pojmenován Hi'iaka, a (136108) Haumea II, pojmenován Namaka. Darin Ragozzine a Michael Brown oba objevili v roce 2005.

Hi'iaka, větší, vnější měsíc Haumeyi, má průměrný průměr 370 km, což ho činí šestým největším známým měsícem trans-neptunského objektu; byl objeven 26. ledna 2005 a následuje mírně eliptickou oběžnou dráhu kolem Haumeyi každých 49,5 dní ve vzdálenosti 49400 km. Namaka, její menší sestra, je vnitřní měsíc Haumeyi, objevený na podzim roku 2005, obíhající kolem trpasličí planety přibližně 18,3 dní v průměrné vzdálenosti 25500 km na vysoce skloněné eliptické oběžné dráze skloněné přibližně 13 stupňů k Haumeyině rovníku. Oba měsíce jsou spolu s vlastní trpasličí planetou pojmenované po dcerách bohyně Haumeyi v havajské mytologii.

Zbytky Staré Srážky

Haumea je největším členem své srážkové rodiny, skupinou astronomických objektů s podobnými fyzickými a orbitálními vlastnostmi, které se předpokládá, že se vytvořily, když byl větší předchůdce rozbitý dopadem. Tato rodina je první identifikovaná mezi trans-neptunským objekty. Protože skupině by trvalo nejméně miliardu let rozprostřít se tak daleko, předpokládá se, že srážka, která vytvořila Haumeyinu rodinu, proběhla nejméně tak dlouho - což znamená, že Haumeyina extrémní rotace a prodloužený tvar jsou pravděpodobně jizvy od násilné události ve starém Kuiperově pásu, spíše než něco, se kterým prostě byla narozena.

Viděno Zdaleka, Nikdy Navštíveno

Technici připravují kosmickou loď New Horizons v čisté místnosti před vypuštěním
Kosmická loď New Horizons, která pozorouvala Haumeyu z dálky třikrát během své cesty Kuiperovým pásem. Foto: NASA, veřejné vlastnictví, přes Wikimedia Commons

Žádná kosmická loď nikdy necestovala na Haumeyu, ale jedna se na ni podívala. Haumea byla pozorována z dálky kosmickou lodí New Horizons v říjnu 2007, lednu 2017 a květnu 2020, ze vzdáleností 49 AU, 59 AU a 63 AU v tomto pořadí - stejná sonda, která letěla kolem Pluta a zachytila letmé pohledy na Haumeyu cestou ještě dále do Kuiperova pásu.

Zdroje