Haumea: De Dwergplaneet In Voetbalvorm

Haumea: De Dwergplaneet In Voetbalvorm

Haumea is een dwergplaneet gelegen buiten de baan van Neptunus. Het werd in 2004 ontdekt door een team onder leiding van Mike Brown bij het Palomar Observatory en werd in 2005 officieel aangekondigd door een team onder leiding van José Luis Ortiz Moreno bij het Sierra Nevada Observatory in Spanje. Twee teams, op twee continenten, convergeerden op hetzelfde verre voorwerp binnen enkele maanden - een ontdekkingsverhaal dat meer betwist bleek te zijn dan de meeste.

Op 17 september 2008 werd Haumea vernoemd naar de Hawaiiaanse godin van de vruchtbaarheid en de bevalling. Nominale schattingen maken het het derde grootste bekende transneptuniaanse object, na Eris en Pluto, en ongeveer even groot als Titania, de maan van Uranus. Dat formaat komt echter met een vreemd asterisk: Haumea's massa is ongeveer een derde van die van Pluto en 1/1400 van die van de Aarde, verdeeld over een vorm die bijna niets anders lijkt op wat we in ons zonnestelsel kennen.

Een Ontdekking Geclaimd door Twee Teams

Een team bestaande uit Mike Brown van het Caltech, David Rabinowitz van Yale University en Chad Trujillo van het Gemini Observatory op Hawaii ontdekte Haumea op 28 december 2004, in afbeeldingen die zij op 6 mei 2004 hadden genomen. Voordat Browns team kon publiceren, versloeg een tweede team hen met een formele eis. Het team van José Luis Ortiz Moreno in Spanje vond Haumea onafhankelijk in beelden gemaakt van 7 tot 10 maart 2003, en e-mailde het Minor Planet Center over hun ontdekking in de nacht van 27 juli 2005. Op 29 juli 2005 kreeg Haumea de voorlopige aanduiding 2003 EL61, gebaseerd op de datum van de Spaanse ontdekkingsafbeelding. De naamgevingsrechten gingen echter een ander kant op: in 2008 koos de IAU voor de naam Haumea in plaats van Ataecina, de naam voorgesteld door het team van Ortiz.

Een Brede, Langzame Baan Ver Weg van de Zon

Haumea heeft een omloopperiode van 284 aardejaren, een perihelium van 35 AU en een baanhelling van 28 graden. Het passeerde aphelium in het begin van 1992 en is momenteel meer dan 50 AU van de zon verwijderd - een enkele baan die bijna drie eeuwen duurt, op een pad dat sterk afwijkt van het vlakke vlak dat de meeste planeten delen.

Ondanks die afstand is Haumea niet moeilijk op te sporen met de juiste apparatuur. Met een visuele magnitude van 17,3 is Haumea het derde helderste object in de Kuipergordel na Pluto en Makemake, en gemakkelijk waarneembaar met een grote amateurtelescoop - een zichtbaarheidsniveau dat ongebruikelijk is voor een object op deze afstand van de zon.

De Snelste Rotatie van Elk Lichaam van Zijn Grootte

Haumea's onderscheidende kenmerk is hoe snel het roteert. Haumea vertoont grote schommelingen in helderheid over een periode van 3,9 uur, die alleen kunnen worden verklaard door een rotatieperiode van deze lengte - sneller dan elk ander bekend evenwichtslichaam in ons zonnestelsel, en inderdaad sneller dan elk ander bekend lichaam groter dan 100 km in diameter. Niets van vergelijkbare grootte draait ergens in de buurt van deze snelheid.

Die snelheid vormt het object fysiek om. Terwijl de meeste roterende lichamen in evenwicht in oblate sferoïden zijn afgeplat, roteert Haumea zo snel dat het wordt vervormd tot een triaxiale ellipsoïde. Berekeningen op basis van Haumea's lichtkromme zijn consistent met een Jacobi-ellipsoïde, met zijn hoofdas twee keer zo lang als zijn kleine as - een langwerpige, voetbalachtige vorm in plaats van een bol, uitgerekt door zijn eigen extreme rotatie.

Dicht voor Zijn Soort, Helder als Sneeuw

Grotevergelijking van Kuipergordel-objecten inclusief Haumea (gelabeld met zijn vroegere aanduiding 2003 EL61), Pluto, Eris en Aarde
Een grotevergelijking van de grootste bekende Kuipergordel-objecten, inclusief Haumea, hier weergegeven onder zijn vroegere aanduiding 2003 EL61. Foto: A. Feild (Space Telescope Science Institute), publiek domein, via Wikimedia Commons

Haumea's dichtheid is beperkt tot een bereik van 2,6 tot 3,3 g/cm³; ter vergelijking: de Maan, die rotsachtig is, heeft een dichtheid van 3,3 g/cm³, terwijl Pluto, dat typisch is voor ijsige objecten in de Kuipergordel, een dichtheid van 1,86 g/cm³ heeft. Haumea ligt dichter bij de rotsachtige dichtheid van de Maan dan bij de ijsigere dichtheid van Pluto, ondanks het feit dat het in dezelfde verre regio als Pluto omloopt. Op basis van die dichtheid en zijn lichtkromme schatten astronomen Haumea's massa op 4,2x10^21 kg, 28% van de massa van het Plutostelsel en 6% van de Maan.

Het oppervlak vertelt een ander verhaal dan het binnenste. Haumea is even helder als sneeuw, met een albedo in het bereik van 0,6 tot 0,8, consistent met kristallijn ijs. De beste aanpassingsmodellering van de oppervlaktespectra suggereerde dat 66% tot 80% van het oppervlak van Haumea zuiver kristallijn water-ijs lijkt te zijn - een dicht, rotsachtig binnenste omwikkeld in een schaal van bijna zuiver, fel reflecterend ijs.

De Eerste Ring Ooit Ontdekt Rond Een Verre Wereld

Jarenlang werd aangenomen dat ringen iets waren dat alleen reuzenplaneten hadden. Haumea brak deze aanname. Een stellaire occultatie waargenomen op 21 januari 2017 en beschreven in een Nature-artikel van oktober 2017, onthulde een ring rond Haumea, het eerste ringstelsel ooit ontdekt rond een transneptuniaans object, met een straal van ongeveer 2.287 km, een breedte van ongeveer 70 km en een opaciteit van 0,5. Een kleine, snel draaiende, langwerpige dwergplaneet bleek iets te bezitten wat vroeger alleen voorkwam bij werelden als Saturnus en Uranus.

Twee Manen, Genoemd naar Haumea's Dochters

Twee kleine satellieten zijn ontdekt in een baan rond Haumea: (136108) Haumea I, genaamd Hi'iaka, en (136108) Haumea II, genaamd Namaka. Darin Ragozzine en Michael Brown ontdekten beide in 2005.

Hi'iaka, de grotere, buitenste maan van Haumea, heeft een gemiddelde diameter van 370 km, waardoor het de zesde grootste bekende maan van een transneptuniaans object is; het werd ontdekt op 26 januari 2005 en volgt een licht elliptische baan rond Haumea elke 49,5 dagen, op een afstand van 49.400 km. Namaka, haar kleinere zus, is de binnenste maan van Haumea, ontdekt in het najaar van 2005, stellig rond de dwergplaneet in ongeveer 18,3 dagen op een gemiddelde afstand van 25.500 km, op een sterk hellende elliptische baan gekanteld ongeveer 13 graden naar Haumea's evenaar. Beide manen, samen met de dwergplaneet zelf, zijn vernoemd naar dochters van de godin Haumea in de Hawaiiaanse mythologie.

De Puinhopen van een Oude Botsing

Haumea is het grootste lid van zijn botsingsfamilie, een groep astronomische objecten met vergelijkbare fysieke en orbitale kenmerken waarvan wordt aangenomen dat ze zich hebben gevormd toen een grotere voorouder door een inslag werd verpletterd. Deze familie is de eerste die onder transneptuniaanse objecten is geïdentificeerd. Omdat het minstens een miljard jaar zou hebben geduurd voordat de groep zich zo ver zou hebben verspreid, wordt aangenomen dat de botsing die de familie Haumea creëerde, minstens zolang geleden plaatsvond - wat betekent dat Haumea's extreme rotatie en langwerpige vorm waarschijnlijk littekens zijn van een gewelddadig gebeurtenis in de oude Kuipergordel, in plaats van iets waarmee het eenvoudig werd geboren.

Gezien van Verre, Nooit Bezocht

Technici bereiden het New Horizons ruimtevaartuig voor in een schone kamer voor de lancering
Het New Horizons ruimtevaartuig, dat Haumea van afstand drie keer observeerde tijdens zijn reis door de Kuipergordel. Foto: NASA, publiek domein, via Wikimedia Commons

Geen enkel ruimtevaartuig heeft ooit naar Haumea gereisd, maar een heeft ernaar gekeken. Haumea werd van verre waargenomen door het New Horizons ruimtevaartuig in oktober 2007, januari 2017 en mei 2020, op afstanden van respectievelijk 49 AU, 59 AU en 63 AU - dezelfde sonde die langs Pluto vloog, vluchtige glimpsen van Haumea opvangend op zijn weg nog verder in de Kuipergordel.

Bronnen