Открытие | |
---|---|
Обнаружено | |
Дата открытия |
|
Обозначения | |
(136108) Хаумеа | |
Произношение | / час aʊ ˈ m eɪ . ə , ˌ h ɑː uː -/ [nb 1] |
Назван в честь | Хаумеа |
2003 ЭЛ 61 | |
| |
Прилагательные | Хаумеан [7] |
Символ | (в основном астрологические) |
Орбитальные характеристики [8] | |
Эпоха 17 декабря 2020 г. ( JD 2459200.5) | |
Параметр неопределенности 2 | |
Дуга наблюдения | 65 лет и 291 день (24033 дня) |
Самая ранняя дата предварительного открытия | 22 марта 1955 г. |
Афелий | 51,585 а.е. (7,7170 Тм ) |
Перигелий | 34,647 а.е. (5,1831 Тм) |
43,116 а.е. (6,4501 Тм) | |
Эксцентриситет | 0,19642 |
283,12 года (103 410 дней) [9] | |
Средняя орбитальная скорость | 4,53 км/с [прим. 2] |
218.205 ° | |
0° 0 м 12,533 с /день | |
Наклон | 28.2137° |
122.167° | |
≈ 1 июня 2133 г. [10] ±2 дня | |
239.041° | |
Известные спутники | 2 ( Хииака и Намака ) |
Физические характеристики | |
Размеры |
|
| |
≈8,14 × 10 6 км 2 [nb 3] [13] | |
Объем | ≈1,98 × 10 9 км 3 [nb 3] [14] 0.0018 Земли |
Масса | (4,006 ± 0,040) × 10 21 кг [15] 0.000 66 Земли |
Средняя плотность |
|
Экваториальная поверхностная гравитация | 0,93 м/с 2 на полюсах до 0,24 м/с 2 на самой длинной оси |
Экваториальная скорость убегания | 1 км/с на полюсах до 0,71 км/с на самой длинной оси |
3,915 341 ± 0,000 005 ч [16] (0,163 139 208 г ) | |
≈ 126° (к орбите; предполагаемо) 81,2° или 78,9° (к эклиптике ) [примечание 6] | |
Северный полюс прямое восхождение | 282,6° ± 1,2° [17] : 3174 |
Склонение Северного полюса | −13,0° ± 1,3° или−11,8° ± 1,2° [17] : 3174 |
| |
Температура | < 50 К [20] |
| |
17.3 ( оппозиция ) [23] [24] | |
0,428 ± 0,011 ( V-диапазон ) [16] · 0,2 [9] |
Хаумеа ( обозначение малой планеты : 136108 Хаумеа ) — карликовая планета , расположенная за орбитой Нептуна. [ 25] Она была открыта в 2004 году группой под руководством Майка Брауна из Калифорнийского технологического института в Паломарской обсерватории и официально объявлена в 2005 году группой под руководством Хосе Луиса Ортиса Морено из обсерватории Сьерра-Невада в Испании , которая обнаружила ее в том же году на снимках, полученных группой в 2003 году. После этого объявления она получила предварительное обозначение 2003 EL61.
17 сентября 2008 года он был назван в честь Хаумеа , гавайской богини деторождения, в соответствии с ожиданиями Международного астрономического союза (МАС), что он окажется карликовой планетой. Номинальные оценки делают его третьим по величине известным транснептуновым объектом после Эриды и Плутона , и приблизительно размером с луну Урана Титанию . Предварительные изображения Хаумеа были идентифицированы вплоть до 22 марта 1955 года. [9]
Масса Хаумеа составляет около одной трети массы Плутона и 1/1400 массы Земли . Хотя его форма не наблюдалась напрямую, расчеты по его кривой блеска согласуются с тем, что он является эллипсоидом Якоби (форма, которую он имел бы, если бы был карликовой планетой), с большой осью, которая в два раза длиннее малой. В октябре 2017 года астрономы объявили об открытии кольцевой системы вокруг Хаумеа, что является первой кольцевой системой, обнаруженной для транснептунового объекта и карликовой планеты.
До недавнего времени считалось, что гравитация Хаумеа достаточна для того, чтобы она пришла в состояние гидростатического равновесия , хотя сейчас это неясно. Вытянутая форма Хаумеа вместе с ее быстрым вращением , кольцами и высоким альбедо (из-за поверхности кристаллического водяного льда) считаются последствиями гигантского столкновения , которое сделало Хаумеа крупнейшим членом семейства столкновительных объектов ( семейства Хаумеа ), которое включает несколько крупных транснептуновых объектов и два известных спутника Хаумеа, Хииака и Намака .
Две команды претендуют на открытие Хаумеа. Команда, состоящая из Майка Брауна из Калтеха, Дэвида Рабиновича из Йельского университета и Чада Трухильо из обсерватории Джемини на Гавайях, обнаружила Хаумеа 28 декабря 2004 года на снимках, которые они сделали 6 мая 2004 года. 20 июля 2005 года они опубликовали онлайн-аннотацию отчета, предназначенного для объявления об открытии на конференции в сентябре 2005 года. [26]
Примерно в это же время Хосе Луис Ортис Морено и его команда из Института астрофизики Андалусии в обсерватории Сьерра-Невада в Испании обнаружили Хаумеа на снимках, сделанных 7–10 марта 2003 года. [27] Ортис отправил электронное письмо в Центр малых планет с сообщением об их открытии в ночь на 27 июля 2005 года. [27]
Браун изначально признал заслугу открытия Ортисом, [28] но пришел к подозрению испанской команды в мошенничестве, узнав, что испанская обсерватория получила доступ к журналам наблюдений Брауна за день до объявления об открытии, факт, который они не раскрыли в объявлении, как это было бы принято. Эти журналы содержали достаточно информации, чтобы позволить команде Ортиса предварительно обнаружить Хаумеа на своих снимках 2003 года, и они были получены снова как раз перед тем, как Ортис запланировал время телескопа, чтобы получить подтверждающие изображения для второго объявления в MPC 29 июля. Ортис позже признал, что получил доступ к журналам наблюдений Калтеха, но отрицал какие-либо правонарушения, заявив, что он просто проверял, обнаружили ли они новый объект. [29]
Протокол МАС заключается в том, что открытие малой планеты достается тому, кто первым представит отчет в MPC ( Центр малых планет ) с достаточным количеством позиционных данных для приличного определения ее орбиты, и что зачисленный первооткрыватель имеет приоритет в выборе имени. Однако в объявлении МАС от 17 сентября 2008 года о том, что Хаумеа была названа двойным комитетом, созданным для тел, которые, как ожидается, будут карликовыми планетами, не упоминался первооткрыватель. Местом открытия была указана обсерватория Сьерра-Невада испанской команды, [30] [31] но выбранное название, Хаумеа, было предложением Калтеха. Команда Ортиса предложила « Атаецину », древнюю иберийскую богиню весны; [27] как хтоническое божество , оно было бы уместно для плутино , которым Хаумеа не была.
Пока ему не дали постоянное название, команда открытия Калтеха использовала между собой прозвище « Санта », потому что они открыли Хаумеа 28 декабря 2004 года, сразу после Рождества. [32] Испанская команда была первой, кто подал заявку на открытие в Центр малых планет в июле 2005 года. 29 июля 2005 года Хаумеа получила предварительное обозначение 2003 EL 61 на основе даты испанского изображения открытия. 7 сентября 2006 года она была пронумерована и принята в официальный каталог малых планет как (136108) 2003 EL 61 .
Следуя рекомендациям, установленным в то время Международным астрономическим союзом (МАС), согласно которым классическим объектам пояса Койпера следует давать имена мифологических существ, связанных с сотворением мира, [33] в сентябре 2006 года команда Калтеха представила в МАС официальные имена из гавайской мифологии для (136108) 2003 EL 61 и его лун, чтобы «отдать дань уважения месту, где были обнаружены спутники». [34] Названия были предложены Дэвидом Рабиновичем из команды Калтеха. [25] Хаумеа — богиня-матрона острова Гавайи , где расположена обсерватория Мауна-Кеа . Кроме того, ее отождествляют с Папой , богиней земли и женой Вакеа (космоса), [35] что в то время казалось уместным, поскольку считалось, что Хаумеа почти полностью состоит из твердой породы, без толстой ледяной мантии над небольшим каменистым ядром, типичным для других известных объектов пояса Койпера. [36] [37] Наконец, Хаумеа — богиня плодородия и деторождения, со множеством детей, которые появились из разных частей ее тела; [35] это соответствует рою ледяных тел, которые, как полагают, откололись от основного тела во время древнего столкновения. [37] Две известные луны, которые, как также полагают, образовались таким образом, [37] названы в честь двух дочерей Хаумеа, Хииаки и Намаки . [36]
Предложение команды Ортиса, Атецина, не соответствовало требованиям МАС по наименованию, поскольку имена хтонических божеств были зарезервированы для стабильно резонансных транснептуновых объектов, таких как плутино , которые резонируют с Нептуном в соотношении 3:2, тогда как Хаумеа находилась в прерывистом резонансе 7:12 и поэтому по некоторым определениям не была резонансным телом. Критерии наименования будут уточнены в конце 2019 года, когда МАС решит, что хтонические фигуры должны использоваться специально для плутино. (См. Атецина § Карликовая планета .)
Планетарный символ Хаумеа, ⟨⟩ , включен в Unicode как U+1F77B. [38] Планетарные символы больше не используются в астрономии, а 🝻 в основном используется астрологами, [39] но также использовался NASA. [40] Символ был разработан Денисом Московицем, инженером-программистом из Массачусетса; он объединяет и упрощает гавайские петроглифы, означающие «женщина» и «роды». [41]
Орбитальный период Хаумеа составляет 284 земных года, перигелий — 35 а.е. , а наклон орбиты — 28°. [9] Он прошел афелий в начале 1992 года и в настоящее время находится на расстоянии более 50 а.е. от Солнца. [23] Он достигнет перигелия в 2133 году. [10] Орбита Хаумеа имеет немного больший эксцентриситет , чем у других членов его столкновительного семейства . Считается, что это происходит из-за слабого орбитального резонанса 7:12 Хаумеа с Нептуном, постепенно изменяющим его первоначальную орбиту в течение миллиарда лет, [37] [42] через эффект Козаи , который позволяет обменять наклон орбиты на увеличенный эксцентриситет. [37] [43] [44]
С визуальной величиной 17,3 [23] Хаумеа является третьим по яркости объектом в поясе Койпера после Плутона и Макемаке , и легко наблюдается в большой любительский телескоп. [45] Однако, поскольку планеты и большинство малых тел Солнечной системы имеют общее орбитальное выравнивание с момента их формирования в первичном диске Солнечной системы, большинство ранних обзоров далеких объектов были сосредоточены на проекции на небо этой общей плоскости, называемой эклиптикой . [46] Поскольку область неба, близкая к эклиптике, стала хорошо изучена, более поздние обзоры неба начали искать объекты, которые были динамически возбуждены на орбитах с более высокими наклонами, а также более далекие объекты с более медленными средними движениями по небу. [47] [48] Эти обзоры в конечном итоге охватили местоположение Хаумеа с ее высоким орбитальным наклоном и текущим положением далеко от эклиптики.
Считается, что Хаумеа находится в прерывистом орбитальном резонансе 7:12 с Нептуном . [37] Его восходящий узел Ω прецессирует с периодом около 4,6 миллионов лет, и резонанс нарушается дважды за цикл прецессии, или каждые 2,3 миллиона лет, только чтобы вернуться примерно через сто тысяч лет. [5] Поскольку это не простой резонанс, Марк Буйе квалифицирует его как нерезонансный. [49]
Хаумеа демонстрирует большие колебания яркости в течение периода в 3,9 часа, что можно объяснить только периодом вращения такой длины. [50] Это быстрее, чем у любого другого известного равновесного тела в Солнечной системе , и, действительно, быстрее, чем у любого другого известного тела диаметром более 100 км. [45] В то время как большинство вращающихся тел в равновесии сплющиваются в сплющенные сфероиды , Хаумеа вращается так быстро, что деформируется в трехосный эллипсоид . Если бы Хаумеа вращалась намного быстрее, она деформировалась бы в форму гантели и разделилась бы надвое. [25] Считается, что это быстрое вращение было вызвано ударом, который создал ее спутники и столкновительную семью. [37]
Плоскость экватора Хаумеа в настоящее время ориентирована почти ребром к Земле, а также слегка смещена к плоскостям орбит ее кольца и ее самого внешнего спутника Хииака . Хотя первоначально предполагалось, что она копланарна плоскости орбиты Хииака Рагоццином и Брауном в 2009 году, их модели столкновительного образования спутников Хаумеа последовательно предполагали, что экваториальная плоскость Хаумеа по крайней мере выровнена с плоскостью орбиты Хииака примерно на 1°. [15] Это было подтверждено наблюдениями звездного покрытия Хаумеа в 2017 году, которые выявили наличие кольца, приблизительно совпадающего с плоскостью орбиты Хииака и экватором Хаумеа. [12] Математический анализ данных затмения, проведенный Кондратьевым и Корноуховым в 2018 году, наложил ограничения на относительные углы наклона экватора Хаумеа к орбитальным плоскостям его кольца и Хииаки, которые оказались наклоненными3,2° ± 1,4° и2,0° ± 1,0° относительно экватора Хаумеа, соответственно. [17]
Размер объекта Солнечной системы можно вывести из его оптической величины , расстояния и альбедо . Объекты кажутся яркими для наблюдателей с Земли либо потому, что они большие, либо потому, что они обладают высокой отражательной способностью. Если их отражательная способность (альбедо) может быть определена, то можно сделать грубую оценку их размера. Для большинства удаленных объектов альбедо неизвестно, но Хаумеа достаточно большая и яркая, чтобы измерить ее тепловое излучение , что дало приблизительное значение ее альбедо и, следовательно, ее размера. [51] Однако расчет ее размеров осложняется ее быстрым вращением. Физика вращения деформируемых тел предсказывает, что всего за сто дней [45] тело, вращающееся так же быстро, как Хаумеа, будет искажено в равновесную форму трехосного эллипсоида . Считается, что большая часть колебаний яркости Хаумеа вызвана не локальными различиями в альбедо, а чередованием вида сбоку и вида с торца, как видно с Земли. [45]
Вращение и амплитуда кривой блеска Хаумеа , как утверждалось, накладывают строгие ограничения на ее состав. Если бы Хаумеа находилась в гидростатическом равновесии и имела низкую плотность, как Плутон, с толстой мантией льда над небольшим каменистым ядром, ее быстрое вращение удлинило бы ее в большей степени, чем позволяют колебания ее яркости. Такие соображения ограничили ее плотность диапазоном 2,6–3,3 г/см 3 . [52] [45] Для сравнения, Луна, которая является каменистой, имеет плотность 3,3 г/см 3 , тогда как Плутон, который типичен для ледяных объектов в поясе Койпера, имеет плотность 1,86 г/см 3 . Возможная высокая плотность Хаумеа покрывает значения для силикатных минералов, таких как оливин и пироксен , которые составляют многие каменистые объекты в Солнечной системе. Это также предполагает, что большая часть Хаумеа была каменной, покрытой относительно тонким слоем льда. Толстая ледяная мантия, более типичная для объектов пояса Койпера, могла быть оторвана во время удара, который сформировал Хаумейское коллизионное семейство. [37]
Поскольку у Хаумеа есть луны, массу системы можно рассчитать по их орбитам, используя третий закон Кеплера . Результат:4,2 × 10 21 кг , 28% массы Плутоновой системы и 6% массы Луны . Почти вся эта масса находится в Хаумеа. [15] [53]
Было сделано несколько расчетов размеров Хаумеа с помощью эллипсоидной модели. Первая модель, созданная после открытия Хаумеа, была рассчитана на основе наземных наблюдений кривой блеска Хаумеа в оптическом диапазоне длин волн: она дала общую длину от 1960 до 2500 км и визуальное альбедо (p v ) больше 0,6. [45] Наиболее вероятной формой является трехосный эллипсоид с приблизительными размерами 2000 × 1500 × 1000 км, с альбедо 0,71. [45] Наблюдения с помощью космического телескопа Spitzer дали диаметр1,150+250
−100 км и альбедо0,84+0,1
−0,2, из фотометрии в инфракрасном диапазоне длин волн 70 мкм. [51] Последующий анализ кривой блеска показал эквивалентный круговой диаметр 1450 км. [54] В 2010 году анализ измерений, проведенных космическим телескопом Herschel, вместе с более старыми измерениями телескопа Spitzer дал новую оценку эквивалентного диаметра Хаумеа — около 1300 км. [55] Эти независимые оценки размера перекрываются на среднем геометрическом среднем диаметре примерно 1400 км. В 2013 году космический телескоп Herschel измерил эквивалентный круговой диаметр Хаумеа, который составил примерно1,240+69
−58 км . [56]
Однако наблюдения звездного покрытия в январе 2017 года поставили под сомнение все эти выводы. Измеренная форма Хаумеа, хотя и вытянутая, как предполагалось ранее, по-видимому, имела значительно большие размеры — согласно данным, полученным при покрытии, Хаумеа приблизительно равна диаметру Плутона вдоль его самой длинной оси и примерно в два раза меньше на полюсах. [12] Результирующая плотность, рассчитанная по наблюдаемой форме Хаумеа, составила около1,8 г/см3 – больше соответствует плотностям других крупных транснептуновых объектов. Эта результирующая форма, по-видимому, не соответствует однородному телу в гидростатическом равновесии, [12] хотя Хаумеа, по-видимому, является одним из крупнейших транснептуновых объектов, обнаруженных тем не менее, [51] меньше Эриды , Плутона , похожа на Макемаке и, возможно, на Гунгона , и больше, чем Седна , Квавар и Оркус .
Исследование 2019 года попыталось разрешить противоречивые измерения формы и плотности Хаумеа с помощью численного моделирования Хаумеа как дифференцированного тела. Было обнаружено, что размеры ≈ 2100 × 1680 × 1074 км (моделирование длинной оси с интервалом 25 км) наилучшим образом соответствуют наблюдаемой форме Хаумеа во время затмения 2017 года, а также соответствуют как поверхностным, так и ядровым формам разностороннего эллипсоида в гидростатическом равновесии. [11] Пересмотренное решение для формы Хаумеа подразумевает, что у него есть ядро приблизительно 1626 × 1446 × 940 км с относительно высокой плотностью ≈2,68 г/см 3 , что указывает на состав в основном из гидратированных силикатов, таких как каолинит . Ядро окружено ледяной мантией, толщина которой варьируется от примерно 70 км на полюсах до 170 км вдоль его самой длинной оси, составляя до 17% массы Хаумеа. Средняя плотность Хаумеа оценивается в ≈2,018 г/см 3 , с альбедо ≈ 0,66. [11]
В 2005 году телескопы Gemini и Keck получили спектры Хаумеа, которые показали сильные кристаллические особенности водяного льда, похожие на поверхность спутника Плутона Харона . [20] Это странно, потому что кристаллический лед образуется при температурах выше 110 К, тогда как температура поверхности Хаумеа ниже 50 К, температуры, при которой образуется аморфный лед . [20] Кроме того, структура кристаллического льда нестабильна под постоянным дождем космических лучей и энергичных частиц от Солнца, которые поражают транснептуновые объекты. [20] Временные рамки для кристаллического льда, чтобы вернуться в аморфный лед под этой бомбардировкой, составляют порядка десяти миллионов лет, [57] однако транснептуновые объекты находятся в своих нынешних местах с низкой температурой в течение временных рамок в миллиарды лет. [42]
Радиационное повреждение также должно покраснеть и затемнить поверхность транснептуновых объектов, где присутствуют обычные поверхностные материалы органических льдов и толиноподобных соединений, как в случае с Плутоном. Таким образом, спектры и цвет предполагают, что Хаумеа и члены ее семейства подверглись недавнему обновлению поверхности, в результате которого образовался свежий лед. Однако не было предложено никакого правдоподобного механизма обновления поверхности. [22]
Хаумеа яркая, как снег, с альбедо в диапазоне 0,6–0,8, что соответствует кристаллическому льду. [45] Другие крупные транснептуновые объекты, такие как Эрида, по-видимому, имеют такое же высокое или более высокое альбедо. [58] Моделирование спектров поверхности с оптимальным соответствием показало, что от 66% до 80% поверхности Хаумеа, по-видимому, состоит из чистого кристаллического водяного льда, причем одним из факторов, способствующих высокому альбедо, возможно, является цианистый водород или филлосиликатные глины . [20] Также могут присутствовать неорганические цианистые соли, такие как цианид меди и калия. [20]
Однако дальнейшие исследования видимого и ближнего инфракрасного спектров предполагают однородную поверхность, покрытую тесной смесью 1:1 аморфного и кристаллического льда, вместе с не более чем 8% органики. Отсутствие гидрата аммиака исключает криовулканизм , и наблюдения подтверждают, что событие столкновения должно было произойти более 100 миллионов лет назад, в соответствии с динамическими исследованиями. [59] Отсутствие измеримого метана в спектрах Хаумеа согласуется с теплой историей столкновений , которая удалила бы такие летучие вещества , [20] в отличие от Макемаке . [60]
В дополнение к большим колебаниям в кривой блеска Хаумеа из-за формы тела, которые влияют на все цвета в равной степени, меньшие независимые изменения цвета, наблюдаемые как в видимом, так и в ближнем инфракрасном диапазоне, показывают область на поверхности, которая отличается как по цвету, так и по альбедо. [61] [62] Более конкретно, большая темно-красная область на ярко-белой поверхности Хаумеа была замечена в сентябре 2009 года, возможно, ударная особенность, которая указывает на область, богатую минералами и органическими (богатыми углеродом) соединениями, или, возможно, на более высокую долю кристаллического льда. [50] [63] Таким образом, Хаумеа может иметь пятнистую поверхность, напоминающую Плутон, если не столь экстремальную.
Звездное затмение, наблюдавшееся 21 января 2017 года и описанное в статье Nature за октябрь 2017 года , указало на наличие кольца вокруг Хаумеа. Это первая кольцевая система, обнаруженная для транснептунового объекта. [12] [64] Кольцо имеет радиус около 2287 км, ширину ~70 км и непрозрачность 0,5. Оно находится в пределах предела Роша Хаумеа , который был бы радиусом около 4400 км, если бы оно было сферическим (несферичность отодвигает предел дальше). [12]
Плоскость кольца наклонена3,2° ± 1,4° относительно экваториальной плоскости Хаумеа и приблизительно совпадает с орбитальной плоскостью его большего внешнего спутника Хииака. [12] [65] Кольцо также близко к резонансу орбита-спин 1:3 с вращением Хаумеа (который находится на радиусе 2285 ± 8 км от центра Хаумеа). По оценкам, кольцо вносит 5% в общую яркость Хаумеа. [12]
В исследовании динамики кольцевых частиц, опубликованном в 2019 году, Отон Кабо Винтер и его коллеги показали, что резонанс 1:3 с вращением Хаумеа динамически нестабилен , но что в фазовом пространстве существует стабильная область, соответствующая расположению кольца Хаумеа. Это указывает на то, что кольцевые частицы возникают на круговых периодических орбитах, которые близки к резонансу, но не внутри него. [66]
На орбите Хаумеа были обнаружены два небольших спутника : (136108) Хаумеа I Хииака и (136108) Хаумеа II Намака . [30] Дэрин Рагоззин и Майкл Браун открыли оба в 2005 году, наблюдая за Хаумеа с помощью обсерватории WM Keck .
Hiʻiaka, которую команда Caltech сначала прозвала « Рудольфом », [67] была обнаружена 26 января 2005 года. [53] Это внешняя и, примерно 310 км в диаметре, более крупная и яркая из двух, и она вращается вокруг Хаумеа по почти круговой траектории каждые 49 дней. [68] Сильные особенности поглощения на 1,5 и 2 микрометрах в инфракрасном спектре согласуются с почти чистым кристаллическим водяным льдом, покрывающим большую часть поверхности. [69] Необычный спектр, наряду с похожими линиями поглощения на Хаумеа, привел Брауна и коллег к выводу, что захват был маловероятной моделью для формирования системы, и что луны Хаумеа должны быть фрагментами самой Хаумеа. [42]
Намака, меньший, внутренний спутник Хаумеа, был обнаружен 30 июня 2005 года [70] и прозван « Блитцен ». Он составляет одну десятую массы Хииаки, совершает оборот вокруг Хаумеа за 18 дней по сильно эллиптической, некеплеровской орбите и по состоянию на 2008 год [обновлять]наклонен на 13° от большего спутника, что возмущает его орбиту. [71] Относительно большие эксцентриситеты вместе с взаимным наклоном орбит спутников являются неожиданными, поскольку они должны были быть затухнуты приливными эффектами . Относительно недавнее прохождение резонанса 3:1 с Хииакой может объяснить текущие возбужденные орбиты лун Хаумеа. [72]
Примерно с 2008 по 2011 год [73] орбиты лун Хаумеа выглядели почти точно с ребра с Земли, при этом Намака периодически закрывала Хаумеа. [74] Наблюдение за такими транзитами дало бы точную информацию о размере и форме Хаумеа и ее спутников, [75] как это произошло в конце 1980-х годов с Плутоном и Хароном. [76] Небольшое изменение яркости системы во время этих покрытий потребовало бы, по крайней мере, профессионального телескопа со средней апертурой для обнаружения. [75] [77] В последний раз Хииака закрывал Хаумеа в 1999 году, за несколько лет до открытия, и не будет делать этого снова в течение примерно 130 лет. [78] Однако в ситуации, уникальной для обычных спутников , орбита Намаки была сильно закручена Хииакой, что сохраняло угол обзора транзитов Намака–Хаумеа еще несколько лет. [71] [75] [77] Одно событие затмения наблюдалось 19 июня 2009 года в обсерватории Пику-дус-Диас в Бразилии. [79]
Имя | Диаметр (км) [80] [81] | Большая полуось (км) [82] | Масса (кг) [82] | Дата открытия [80] [83] |
---|---|---|---|---|
Хаумеа | 2 322 × 1,704 × 1,026 | (4,006 ± 0,040) × 10 21 | 7 марта 2003 г. [83] | |
Хииака | ≈ 310 | 49 880 | (1,79 ± 0,11) х 10 19 | 26 января 2005 г. |
Намака | ≈ 170 | 25 657 | (1,79 ± 1,48) х 10 18 | 30 июня 2005 г. |
Хаумеа является крупнейшим членом своего столкновительного семейства , группы астрономических объектов со схожими физическими и орбитальными характеристиками, которые, как полагают, образовались, когда более крупный предшественник был разрушен ударом. [37] Это семейство является первым, которое было идентифицировано среди транснептуновых объектов и включает — помимо Хаумеа и его лун — (55636) 2002 TX 300 (≈364 км), (24835) 1995 SM 55 (≈174 км), (19308) 1996 TO 66 (≈200 км), (120178) 2003 OP 32 (≈230 км) и (145453) 2005 RR 43 (≈252 км). [6] Браун и коллеги предположили, что семейство было прямым продуктом удара, который удалил ледяную мантию Хаумеа, [37] но второе предложение предполагает более сложное происхождение: что материал, выброшенный при первоначальном столкновении, вместо этого объединился в большую луну Хаумеа, которая позже была разрушена при втором столкновении, разбросав свои осколки наружу. [84] Этот второй сценарий, по-видимому, создает дисперсию скоростей для фрагментов, которая более точно соответствует измеренной дисперсии скоростей членов семейства. [84]
Присутствие столкновительного семейства может означать, что Хаумеа и ее «потомки» могли возникнуть в рассеянном диске . В сегодняшнем малонаселенном поясе Койпера вероятность такого столкновения, происходящего в течение возраста Солнечной системы, составляет менее 0,1 процента. [85] Семейство не могло образоваться в более плотном изначальном поясе Койпера, поскольку такая сплоченная группа была бы нарушена миграцией Нептуна в пояс — предполагаемой причиной нынешней низкой плотности пояса. [85] Поэтому представляется вероятным, что динамическая область рассеянного диска, в которой вероятность такого столкновения намного выше, является местом происхождения объекта, который породил Хаумеа и его родственников. [85]
Поскольку для того, чтобы эта группа распространилась так далеко, потребовалось бы не менее миллиарда лет, считается, что столкновение, в результате которого образовалось семейство Хаумеа, произошло на очень раннем этапе истории Солнечной системы. [6]
Хаумеа наблюдалась издалека космическим аппаратом New Horizons в октябре 2007 г., январе 2017 г. и мае 2020 г. с расстояния 49 а.е., 59 а.е. и 63 а.е. соответственно. [19] Траектория выхода космического аппарата позволила наблюдать Хаумеа при высоких фазовых углах , которые в противном случае были бы недостижимы с Земли, что позволило определить свойства рассеяния света и поведение фазовой кривой поверхности Хаумеа. [19]
Джоэл Понси и коллеги подсчитали, что миссия по облету Хаумеа может занять 14,25 лет с использованием гравитационного маневра с Юпитера, исходя из даты запуска 25 сентября 2025 года. Хаумеа будет находиться в 48,18 а.е. от Солнца, когда прибудет космический корабль. Время полета в 16,45 лет может быть достигнуто с датами запуска 1 ноября 2026 года, 23 сентября 2037 года и 29 октября 2038 года. [86] Хаумеа может стать целью для исследовательской миссии, [87] и примером этой работы является предварительное исследование зонда к Хаумеа и его лунам (на расстоянии 35–51 а.е.). [88] Масса зонда, источник питания и двигательные системы являются ключевыми областями технологий для этого типа миссии. [87]
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )