Księżyce Haumei

Animacja Haumei i jej księżyców, sfotografowana przez Hubble'a w 2008 roku. Hi'iaka to jaśniejszy obiekt wokół Haumei (w środku), a Namaka to ciemniejszy obiekt poniżej.
Diagram w skali Haumei, pierścienia i orbit jego dwóch księżyców

Zewnętrzna planetoida Układu Słonecznego Haumea ma dwa znane księżyce , Hiʻiaka i Namaka , nazwane na cześć hawajskich bogiń. Te małe księżyce zostały odkryte w 2005 roku podczas obserwacji Haumei przy użyciu dużych teleskopów WM Keck Observatory na Hawajach.

Księżyce Haumei są niezwykłe pod wieloma względami. Uważa się, że są częścią jego rozszerzonej rodziny kolizyjnej , która powstała miliardy lat temu z lodowych szczątków po dużym uderzeniu, które zniszczyło płaszcz lodowy Haumei . Hiʻiaka, większy, najbardziej oddalony księżyc, ma na swojej powierzchni duże ilości czystego lodu wodnego, co jest rzadkością wśród pasa Kuipera . Namaka, o masie około jednej dziesiątej, ma orbitę o zaskakującej dynamice: jest niezwykle ekscentryczna i wydaje się, że duży satelita ma na nią wpływ.

Historia

Dwa małe satelity zostały odkryte wokół Haumea (która w tamtym czasie była jeszcze oznaczona jako 2003 EL 61 ) poprzez obserwacje za pomocą WM Keck Observatory przez zespół Caltech w 2005 roku. Zewnętrzny i większy z dwóch satelitów został odkryty 26 stycznia 2005 roku i formalnie oznaczony S/2005 (2003 EL 61 ) 1, chociaż zespół Caltech nadał mu przydomek „ Rudolph ”. Mniejszy, wewnętrzny satelita Haumea został odkryty 30 czerwca 2005 r., formalnie nazwany S/2005 (2003 EL 61 ) 2 i nazwany „ Blitzen ”. W dniu 7 września 2006 r. oba satelity zostały ponumerowane i dopuszczone do oficjalnego katalogu mniejszych planet jako odpowiednio (136108) 2003 EL 61 I i II.

Stałe nazwy tych księżyców, wraz z nazwą z 2003 EL 61 , zostały ogłoszone przez Międzynarodową Unię Astronomiczną 17 września 2008 roku: (136108) Haumea I Hiʻiaka i (136108) Haumea II Namaka. Każdy księżyc został nazwany na cześć córki Haumei , hawajskiej bogini płodności i porodu. Hi'iaka jest boginią tańca i patronką Wielkiej Wyspy Hawajów , gdzie znajduje się Obserwatorium Mauna Kea . Namaka jest boginią wody i morza; schłodziła swoją siostrę Pele wpłynęła do morza, zamieniając je w nowy ląd.

W jej legendzie wiele dzieci Haumei pochodziło z różnych części jej ciała. Wydaje się, że planeta karłowata Haumea jest prawie w całości zbudowana ze skał, z jedynie powierzchowną warstwą lodu; Uważa się, że większość pierwotnego płaszcza lodowego została wystrzelona przez uderzenie, które wprawiło Haumeę w obecną wysoką prędkość obrotową, gdzie materiał uformował się w małe obiekty pasa Kuipera w kolizyjnej rodzinie Haumei . Mogą zatem istnieć dodatkowe księżyce zewnętrzne, mniejsze niż Namaka, które nie zostały jeszcze wykryte. Jednak HST obserwacje potwierdziły, że żadne inne księżyce jaśniejsze niż 0,25% jasności Haumei nie istnieją w najbliższej dziesiątej części odległości (0,1% objętości), gdzie mogłyby być utrzymywane przez wpływ grawitacyjny Haumei (jej kula Hill ) . To sprawia, że ​​​​jest mało prawdopodobne, że istnieje więcej.

Właściwości powierzchni

Obraz Haumea (w środku), Hiʻiaka (powyżej) i Namaka (poniżej) z Hubble'a .

Hiʻiaka jest zewnętrznym i ma około 310 km średnicy, większym i jaśniejszym z dwóch księżyców. Silne właściwości absorpcyjne obserwowane przy 1,5, 1,65 i 2 µm w jego widmie w podczerwieni są zgodne z prawie czystym krystalicznym lodem wodnym pokrywającym większość jego powierzchni. Niezwykłe widmo i jego podobieństwo do linii absorpcyjnych w widmie Haumei doprowadziło Browna i jego współpracowników do wniosku, że jest mało prawdopodobne, aby system księżyców powstał w wyniku grawitacyjnego wychwytywania przechodzących obiektów z pasa Kuipera na orbitę wokół planety karłowatej: zamiast tego , księżyce Haume muszą być fragmentami samej Haumei.

Rozmiary obu księżyców są obliczane przy założeniu, że mają one takie samo albedo w podczerwieni jak Haumea, co jest rozsądne, ponieważ ich widma pokazują, że mają ten sam skład powierzchni. Albedo Haumei zostało zmierzone przez Kosmiczny Teleskop Spitzera : z teleskopów naziemnych księżyce są zbyt małe i znajdują się blisko Haumei, aby można je było zobaczyć niezależnie. Opierając się na tym powszechnym albedo, wewnętrzny księżyc Namaka, który jest jedną dziesiątą masy Hiʻiaki, miałby około 170 km średnicy.

Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST) ma odpowiednią rozdzielczość kątową, aby oddzielić światło od księżyców od Haumei. Fotometria systemu potrójnego Haumea za pomocą kamery NICMOS należącej do HST potwierdziła, że ​​linia widmowa przy 1,6 µm, która wskazuje na obecność lodu wodnego, jest co najmniej tak silna w widmach księżyców, jak w widmie Haumei.

Księżyce Haumei są zbyt słabe, aby można je było wykryć za pomocą teleskopów o aperturze mniejszej niż około 2 metry , chociaż sama Haumea ma wizualną jasność 17,5 mag, co czyni ją trzecim najjaśniejszym obiektem w pasie Kuipera po Plutonie i Makemake , i łatwo obserwowalnym za pomocą duży teleskop amatorski.

Charakterystyka orbitalna

Widok orbit Hiʻiaka (niebieski) i Namaka (zielony)
Ilustracja wzajemnych wydarzeń między Haumeą i Namaką w latach 2009–2011

Hiʻiaka okrąża Haumeę prawie po okręgu co 49 dni. Namaka okrąża Haumeę w 18 dni po umiarkowanie eliptycznej, niekeplerowskiej orbicie, a od 2008 roku była nachylona pod kątem 13 ° w stosunku do Hiʻiaki, co zaburza jej orbitę. Ponieważ uważa się, że zderzenie, które stworzyło księżyce Haumei, miało miejsce we wczesnej historii Układu Słonecznego, w ciągu następnych miliardów lat powinno było zostać stłumione pływowo na bardziej kołowej orbicie. Orbita Namaki została prawdopodobnie zakłócona przez rezonanse orbitalne z bardziej masywną Hiʻiaką z powodu zbieżnych orbit, gdy przemieszczały się na zewnątrz od Haumea z powodu rozpraszania pływów . Mogli zostać złapani, a następnie kilkakrotnie uciekli z rezonansu orbitalnego; rezonansie 8:3 lub są mu bliskie . Ten rezonans silnie zaburza orbitę Namaki, która ma obecną precesję argumentu perycentrum o około -6,5 ° rocznie, co stanowi okres precesji wynoszący 55 lat.

Obecnie orbity księżyców Haume pojawiają się niemal dokładnie od strony Ziemi, a Namaka okresowo zakrywała Haumeę w latach 2009-2011. Obserwacja takich tranzytów dostarczyłaby dokładnych informacji na temat wielkości i kształtu Haumei i jej księżyców, jak to się stało pod koniec lat 80. z Plutonem i Charonem . Niewielka zmiana jasności układu podczas tych okultacji wymagała co najmniej profesjonalnego teleskopu o średniej aperturze do wykrywania. Hiʻiaka ostatnio zakryła Haumeę w 1999 roku, kilka lat przed jej odkryciem, i nie zrobi tego ponownie przez około 130 lat. Jednak w sytuacji wyjątkowej wśród zwykłych satelitów , wielki moment obrotowy orbity Namaki przez Hiʻiakę zachował kąt widzenia tranzytów Namaka – Haumea przez kilka kolejnych lat.

Etykieta
Imię ( wymowa )
Średnia średnica (km)
Masa (×10 18 kg)
wielka (km)
Okres orbitalny (dni) 		Ekscentryczność Nachylenie (°) Data odkrycia
(pierścień) ≈ 70 2285 ± 8 0,489 438 ± 0,000 012 ≈ 0 styczeń 2017 r
II Namaka /nɑːˈmɑːkə/ ≈ 170?
1,79 ± 1,48 (≈ 0,05% Haumea) 		25 657 ± 91 18,2783 ± 0,0076 0,249 ± 0,015
113,013 ± 0,075 ( 13,41 ± 0,08 z Hiʻiaka) 		czerwiec 2005
I Cześć /hiːʔiːˈɑːkə/ ≈ 310
17,9 ± 1,1 (≈ 0,5% Haumea) 		49 880 ± 198 49,462 ± 0,083 0,0513 ± 0,0078 126,356 ± 0,064 styczeń 2005 r

Notatki

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Moons_of_Haumea&oldid=1139375601 ”