Haumea : La Planète Naine En Forme de Ballon de Football

Haumea : La Planète Naine En Forme de Ballon de Football

Haumea est une planète naine située au-delà de l'orbite de Neptune. Elle a été découverte en 2004 par une équipe dirigée par Mike Brown à l'Observatoire Palomar et a été annoncée officiellement en 2005 par une équipe dirigée par José Luis Ortiz Moreno à l'Observatoire Sierra Nevada en Espagne. Deux équipes, sur deux continents, convergeant sur le même objet lointain en quelques mois - une histoire de découverte qui s'est avérée plus contestée que la plupart.

Le 17 septembre 2008, Haumea a été nommée d'après la déesse hawaïenne de la fertilité et de l'accouchement. Les estimations nominales en font le troisième plus grand objet transneptunien connu, après Eris et Pluton, et approximativement la taille de Titania, la lune d'Uranus. Cependant, cette taille vient avec un astérisque étrange : la masse de Haumea est environ un tiers de celle de Pluton et 1/1400 de celle de la Terre, répartie sur une forme qui ne ressemble à presque rien d'autre que nous connaissions dans le système solaire.

Une Découverte Revendiquée par Deux Équipes

Une équipe composée de Mike Brown du Caltech, David Rabinowitz de l'Université Yale et Chad Trujillo de l'Observatoire Gemini à Hawaï a découvert Haumea le 28 décembre 2004, dans des images qu'ils avaient prises le 6 mai 2004. Avant que l'équipe de Brown ne puisse publier, une deuxième équipe les a devancés avec une réclamation formelle. L'équipe de José Luis Ortiz Moreno en Espagne a trouvé Haumea indépendamment dans des images prises du 7 au 10 mars 2003, et a envoyé un e-mail au Minor Planet Center au sujet de leur découverte la nuit du 27 juillet 2005. Le 29 juillet 2005, Haumea a reçu la désignation provisoire 2003 EL61, basée sur la date de l'image de découverte espagnole. Cependant, les droits de dénomination ont pris une autre direction : en 2008, l'UAI a choisi le nom Haumea plutôt qu'Ataecina, le nom proposé par l'équipe d'Ortiz.

Une Orbite Large et Lente Loin du Soleil

Haumea a une période orbitale de 284 années terrestres, un périhélie de 35 UA et une inclinaison orbitale de 28 degrés. Elle a atteint son aphélie au début de 1992 et est actuellement à plus de 50 UA du Soleil - une seule orbite durant près de trois siècles, sur un chemin bien incliné loin du plan plat que partagent la plupart des planètes.

Malgré cette distance, Haumea n'est pas difficile à repérer avec le bon équipement. Avec une magnitude visuelle de 17,3, Haumea est le troisième objet le plus brillant de la ceinture de Kuiper après Pluton et Makemake, et est facilement observable avec un grand télescope amateur - un niveau de visibilité inhabituel pour un objet à cette distance du Soleil.

La Rotation la Plus Rapide de Tout Corps de Sa Taille

Le trait distinctif de Haumea est la rapidité de sa rotation. Haumea affiche de grandes fluctuations de luminosité sur une période de 3,9 heures, qui ne peuvent être expliquées que par une période de rotation de cette longueur - plus rapide que tout autre corps d'équilibre connu du système solaire, et en effet plus rapide que tout autre corps connu plus grand que 100 km de diamètre. Rien de taille comparable ne tourne n'importe où près de cette vitesse.

Cette vitesse reforme physiquement l'objet. Tandis que la plupart des corps tournants en équilibre sont aplatis en sphéroïdes oblates, Haumea tourne si vite qu'elle est déformée en un ellipsoïde triaxial. Les calculs de la courbe de lumière d'Haumea sont cohérents avec elle étant un ellipsoïde de Jacobi, avec son axe majeur deux fois plus long que le mineur - une forme allongée ressemblant à un ballon de football plutôt qu'une sphère, étirée par sa propre rotation extrême.

Dense pour Son Type, Brillante Comme la Neige

Comparaison des tailles des objets de la ceinture de Kuiper incluant Haumea (étiqueté avec sa désignation antérieure 2003 EL61), Pluton, Eris et Terre
Une comparaison des tailles des plus grands objets connus de la ceinture de Kuiper, y compris Haumea, montré ici sous sa désignation antérieure 2003 EL61. Photo : A. Feild (Space Telescope Science Institute), domaine public, via Wikimedia Commons

La densité d'Haumea est limitée à une plage de 2,6 à 3,3 g/cm³ ; en comparaison, la Lune, qui est rocheuse, a une densité de 3,3 g/cm³, tandis que Pluton, qui est typique des objets glacés de la ceinture de Kuiper, a une densité de 1,86 g/cm³. Haumea se situe plus près de la densité rocheuse de la Lune que de celle plus glacée de Pluton, malgré une orbite dans la même région lointaine que Pluton. Basée sur cette densité et sa courbe de lumière, les astronomes estiment la masse d'Haumea à 4,2x10^21 kg, 28% de la masse du système plutonien et 6% de celle de la Lune.

La surface raconte une histoire différente de l'intérieur. Haumea est aussi brillante que la neige, avec un albédo dans la plage de 0,6 à 0,8, cohérent avec la glace cristalline. La modélisation d'ajustement optimal des spectres de surface a suggéré que 66% à 80% de la surface d'Haumea semble être de la glace d'eau cristalline pure - un intérieur dense et rocheux enveloppé dans une coquille de glace presque pure et brillamment réfléchissante.

Le Premier Anneau Jamais Trouvé Autour d'un Monde Lointain

Pendant des années, on supposait que les anneaux n'existaient que autour des géantes gazeuses. Haumea a brisé cette hypothèse. Une occultation stellaire observée le 21 janvier 2017 et décrite dans un article de Nature d'octobre 2017 a révélé un anneau autour d'Haumea, le premier système d'anneaux jamais découvert autour d'un objet transneptunien, avec un rayon d'environ 2 287 km, une largeur d'environ 70 km et une opacité de 0,5. Une petite, qui tourne rapidement, une planète naine allongée s'est avérée posséder quelque chose autrefois considéré comme exclusif à des mondes comme Saturne et Uranus.

Deux Lunes, Nommées pour les Filles d'Haumea

Deux petits satellites ont été découverts en orbite autour d'Haumea, (136108) Haumea I, nommé Hi'iaka, et (136108) Haumea II, nommé Namaka. Darin Ragozzine et Michael Brown ont découvert les deux en 2005.

Hi'iaka, la lune externe la plus grande d'Haumea, a un diamètre moyen de 370 km, ce qui en fait la sixième plus grande lune connue d'un objet transneptunien ; elle a été découverte le 26 janvier 2005 et suit une orbite légèrement elliptique autour d'Haumea tous les 49,5 jours, à une distance de 49 400 km. Namaka, sa petite sœur, est la lune interne d'Haumea, découverte à l'automne 2005, orbitant la planète naine en environ 18,3 jours à une distance moyenne de 25 500 km, sur une orbite elliptique hautement inclinée inclinée d'environ 13 degrés vers l'équateur d'Haumea. Les deux lunes, ainsi que la planète naine elle-même, portent le nom des filles de la déesse Haumea dans la mythologie hawaïenne.

Les Restes d'une Ancienne Collision

Haumea est le plus grand membre de sa famille de collision, un groupe d'objets astronomiques ayant des caractéristiques physiques et orbitales similaires que l'on croit s'être formés lorsqu'un progéniteur plus grand a été brisé par un impact. Cette famille est la première à être identifiée parmi les objets transneptuniens. Parce qu'il aurait fallu au moins un milliard d'années pour que le groupe se soit dispersé aussi loin, on croit que la collision qui a créé la famille Haumea s'est produite il y a au moins cette longue période - ce qui signifie que la rotation extrême d'Haumea et sa forme allongée sont probablement des cicatrices d'un événement violent dans la ceinture de Kuiper ancienne, plutôt que quelque chose avec lequel elle est simplement née.

Vu de Loin, Jamais Visité

Les techniciens préparent l'engin spatial New Horizons dans une salle blanche avant le lancement
L'engin spatial New Horizons, qui a observé Haumea de loin trois fois lors de son voyage à travers la ceinture de Kuiper. Photo : NASA, domaine public, via Wikimedia Commons

Aucun engin spatial n'a jamais voyagé vers Haumea, mais un l'a observée de loin. Haumea a été observée de loin par l'engin spatial New Horizons en octobre 2007, janvier 2017 et mai 2020, à des distances de 49 UA, 59 UA et 63 UA respectivement - la même sonde qui a survolé Pluton, capturant des aperçus lointains d'Haumea en chemin encore plus loin dans la ceinture de Kuiper.

Sources