(136108) Hauméa



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(136108) Hauméa
(136108) Haumea
Descripción de esta imagen, también comentada a continuación
(136108) Hauméa y sus satélites fotografiados en 2015 por Hubble , Hiiaka arriba a la derecha y Namaka abajo a la izquierda.
Características orbitales
Época ( JJ 2459200.5) Observación del arco
Basado en 2.784 observaciones que cubren 24.033 días , U = 2
Semieje mayor ( a ) 6.4501 x 10 9 km
(43.116 ua )
Perihelio ( q ) 5.1831 x 10 9 kilometros
(34.647 ua )
Afelia ( Q ) 7.7170 x 10 9 km
(51.585 ua )
Excentricidad ( e ) 0.19642
Período de revolución ( P rev ) 103 410 ± 3 d
(283,12 una )
Velocidad orbital media ( v orb ) 4.531 km / s
Inclinación ( i ) 28,2137 ± 0,0001 °
Longitud del nodo ascendente ( ) 122.167 °
Argumento del perihelio ( ) 239.041 °
Anomalía media ( M 0 ) 218,205 °
Categoría Planeta enano ,
Plutoide ,
Resonancia intermitente 7:12 con Neptuno ,
miembro principal de la familia Hauméa .
Satélites conocidos Hiiaka
Namaka
Características físicas
Dimensiones ~ 2,100 × 1,680 × 1,074  kilometros
Masa ( m ) (4,006 ± 0,040) × 10 21 kg
Densidad ( ) 2.018 kg / m 3
Gravedad ecuatorial en la superficie ( g ) 0,44 m / s 2
Velocidad de liberación ( v lib ) 0,714 km / s
Período de rotación ( P rot ) 0,163139208 d
(3,915341 0,000005 ± h)
Clasificación espectral cama y desayuno
Magnitud absoluta ( H ) 0,428
0,2
Magnitud aparente ( m ) 17.3
Albedo ( A ) 0,66
Temperatura ( t ) <50 K
Descubrimiento
Avistamiento previo al descubrimiento más antiguo
Con fecha de (Marrón) / (Ortiz)
Descubierto por Ortiz y col. / Brown y col.
Localización Observatorio de Sierra Nevada (Ortiz, reconocido por la UAI )
Lleva el nombre de Hauméa
Designacion 2003 EL 61

Hauméa , oficialmente (136108) Hauméa (internacionalmente (136108) Haumea  ; designación provisional 2003 EL 61 ), es un planeta enano transneptuniano ( plutoide ) del Sistema Solar , ubicado en el cinturón de Kuiper . Realiza una revolución alrededor del Sol con un período orbital de 284 años terrestres y con una órbita propia de los grandes cubewanos  : bastante excéntrica y con una fuerte inclinación , su perihelio se acerca a las 35  AU y su afelia alcanza las 51 AU. También está en resonancia orbital intermitente 7:12 con Neptuno .

El contexto y la autoría de su descubrimiento son controvertidos. Hauméa se observa por primera vez enpor el equipo de Michael E. Brown del Instituto de Tecnología de California en los Estados Unidos, pero se descubrió oficialmente enpor el de José Luis Ortiz Moreno del Instituto de Astrofísica de Andalucía en el Observatorio de Sierra Nevada en España porque son los primeros en anunciar el objeto al Centro de los planetas menores . Sin embargo, el equipo estadounidense los acusa de fraude por usar sus informes de avistamientos sin crédito. En, al obtener el estatus de planeta enano, la Unión Astronómica Internacional la nombró oficialmente en honor a Hauméa , la diosa hawaiana de la fertilidad y el parto , por sugerencia de Mike Brown, en lugar de Ataegina como lo propuso el equipo español.

Tiene una forma alargada similar a una pelota de rugby de unos 2.100 × 1.700 × 1.100  km , según cálculos sobre su curva de luz pero cuyas medidas precisas no son seguras. Esta forma particular se debe a su período de rotación de 3.9 horas, el más rápido en el Sistema Solar para un objeto en equilibrio hidrostático . Su masa es de aproximadamente 4,2 × 10 21  kg , o casi un tercio de la masa del sistema plutoniano y el 6% de la de la Luna . Tiene un albedo alto de aproximadamente 0,7, similar al de la nieve , debido a su fina capa de hielo de agua cristalina en la superficie, que cubre una estructura interna mayoritariamente rocosa. Tendría una gran mancha roja.

Alrededor de Hauméa orbitan al menos dos pequeños satélites naturales , Hiiaka (310  km ) y Namaka (170  km ), que se habrían formado por al menos una colisión fuerte en el pasado. Este evento también crea una familia en colisión de objetos transneptunianos con órbitas cercanas, la familia Hauméa , y se cree que es responsable de sus características físicas atípicas. En 2017, se descubrió un delgado anillo oscuro que lo rodea, un hecho único para un objeto transneptuniano o un planeta enano.

Histórico

Descubrimiento

El descubrimiento de Hauméa tiene lugar en y se anuncia en , pero su autoría es controvertida.

Descubrimientos paralelos

Después de descubrir (90377) Sedna en, un equipo del Instituto de Tecnología de California (o Caltech) dirigido por Michael E. Brown comienza a buscar otros objetos transneptunianos . La, descubren Hauméa en una imagen que había sido tomada en con la herramienta QUEST del Observatorio Palomar en California . El equipo le da el sobrenombre de "  Papá Noel  " ( Papá Noel ), el descubrimiento se realizó justo después de Navidad . Sin embargo, deciden no hacer público el descubrimiento en espera de más observaciones para determinar mejor su naturaleza, ya que el objeto es claramente demasiado pequeño para ser un planeta, en particular, es un tercio del tamaño de Plutón, pero aún está rodeado de satélites (apodado "  Rudolf  "y" Blitzen ", nombres de dos renos de Santa ) y a la cabeza de una familia en colisión . Planeando hacer pública la existencia de Hauméa en en una conferencia internacional, el equipo de Caltech publica el un resumen en línea que anuncia el descubrimiento del objeto con el nombre de código K40506A donde se describe como potencialmente el objeto más grande y brillante conocido en el Cinturón de Kuiper.

La Pablo Santos Sanz, alumno del Instituto de Astrofísica de Andalucía , afirma haber descubierto de forma independiente Hauméa en imágenes antiguas tomadas enen el Observatorio de Sierra Nevada en el sur de España durante una búsqueda de objetos transneptunianos iniciada por su supervisor, José Luis Ortiz Moreno . Queriendo priorizar, envían un mensaje al Minor Planets Center (MPC) la noche del 27 de julio y se comunican con elel astrónomo aficionado Reiner M. Stoss del Observatorio Starkenburg para más observaciones. Toma nuevas fotografías e incluso logra encontrar un pre-descubrimiento de Hauméa en diapositivas digitalizadas del observatorio Palomar que datan de 1955. Brian G. Marsden , director del MPC, consulta con Gareth V. Williams los cálculos y publica oficialmente este descubrimiento en en una circular que indica la posición del objeto.

Reacciones y acusaciones de fraude

La noticia del descubrimiento de tal objeto es aclamada por los astrónomos, pero Mike Brown entiende que el objeto no es otro que Santa . Decepcionado por haber perdido su primicia, todavía envía un correo electrónico para felicitar a los descubridores. Sin embargo, luego se da cuenta de que al buscar el código público 'K40506A' en Google , es posible acceder directamente a los informes supuestamente privados del Observatorio de Kitt Peak , que se había utilizado para verificaciones en el Observatorio de Kitt Peak . Órbita de Santa . También observa que son accesibles las posiciones de otros dos objetos transneptunianos de los que aún no había anunciado la existencia: Eris y Makemake . Temiendo ser duplicado también por estos, envía el mismo día al MPC la información para formalizar su descubrimiento, que también se publica eny acompañado de una fuerte locura mediática, Eris se presenta como el décimo planeta .

Tras estos hechos, no pensó por un tiempo que la selección española había cometido un fraude, porque hubieran tenido más interés en "robar" a Eris, el objeto más grande, y envía un mensaje a Ortiz para disculparse por 'haber eclipsado a su descubrimiento. Sin embargo, el rumor de un potencial robo de información está provocando que florezcan las acusaciones de fraude científico contra la selección española, pero esta última no les responde. A principios de agosto, Richard Pogge, administrador del sistema SMARTS en el observatorio interamericano de Cerro Tololo donde se habían realizado otras observaciones de verificación, logró rastrear las conexiones que se hicieron a los informes. Concluye que la página de K40506A fue consultada la mañana deldesde un ordenador del Instituto de Astrofísica de Andalucía , más precisamente el mismo que se utilizó esa misma tarde para enviar el informe al MPC, y de nuevo el.

La , el equipo de Caltech presenta una denuncia oficial ante la AUI, acusando al equipo de José Luis Ortiz de un grave incumplimiento de la ética científica al no reconocer el uso de sus datos en el anuncio del descubrimiento y también solicitar al MPC que retire la condición de descubridores de El equipo de José Luis Ortiz. También publican online el rastro electrónico que demuestra estas consultas desde España. Esta denuncia fracasó y, a principios de septiembre, Mike Brown finalmente recibió una respuesta de José Luis Ortiz; Este último ni niega ni confirma haber consultado los informes de Caltech, sino que critica el comportamiento de Mike Brown de no enviar sus descubrimientos directamente al MPC, lo que considera contrario al interés científico.

La , José Luis Ortiz distribuye una carta y admite por primera vez que accedió a los registros de observación de Caltech, pero niega haber cometido irregularidades, alegando que fue simplemente parte de la verificación del descubrimiento de un nuevo objeto y que estos informes estaban disponibles en acceso público. . Además, según su relato, estos diarios contenían muy poca información para que él pudiera determinar si se trataba del mismo objeto, lo que justifica la ausencia de mención.

Denominación

Estatuilla de mármol de estructura cilíndrica cerca de un animal
Representación de la diosa ibérica Ataegina , propuesta por la selección española.

Al mismo tiempo, Hauméa recibe su denominación provisional  : 2003 EL 61 , el 2003 en base a la fecha de la imagen del descubrimiento presentada por el equipo español. La, una vez determinada su órbita de forma estable, el objeto se numera 136108 y se admite en el catálogo oficial de planetas menores con la designación (136108) 2003 EL 61 .

El protocolo de la AUI es que el crédito por el descubrimiento de un planeta menor es para cualquiera que primero envíe un informe al MPC con suficientes datos de posición para una determinación de la órbita decente, y el descubridor acreditado tiene prioridad para nombrarlo. Así, vuelve en teoría a José Luis Ortiz et al. , que proponen el nombre Ataegina (o Ataecina), una diosa ibérica del inframundo . Como deidad ctónica , Ataegina solo habría sido un nombre adecuado si el objeto estuviera en resonancia orbital estable con Neptuno, pero la resonancia de Hauméa es inestable.

Siguiendo las pautas establecidas por la UAI de que los objetos clásicos del Cinturón de Kuiper ( cubewanos ) reciben nombres de seres mitológicos asociados con la creación, el equipo de Caltech presenta ennombres de la mitología hawaiana para (136108) 2003 EL 61 y sus dos lunas, con referencia a la ubicación del Observatorio Mauna Kea y donde se encontraron los satélites. Haumea es la diosa de la fertilidad y el nacimiento, mientras que sus dos lunas conocidas llevan el nombre de dos de las hijas de Haumea: Hi'iaka , la diosa tutelar de la isla de Hawái , y Namaka , la diosa del agua .

La disputa sobre la autoría del descubrimiento del objeto retrasa la aceptación de cualquiera de los nombres y la clasificación de Hauméa como planeta enano . La, la UAI anuncia que las organizaciones encargadas de nombrar los planetas enanos han decidido mantener la propuesta de Caltech. El equipo de José Luis Ortiz critica esta elección, sugiriendo que si Ataegina no fuera aceptada, la UAI podría al menos haber elegido un tercer nombre que no favoreciera a ninguna de las partes.

La fecha de descubrimiento según el anuncio es , la ubicación del hallazgo indicada es el Observatorio de Sierra Nevada y el campo para el nombre del descubridor se deja en blanco. Stephen P. Maran y Laurence A. Marschall comentan que si la controversia nunca se ha resuelto adecuadamente y, en cambio, el sentimiento general ha convergido hacia una elección de facto , los investigadores en el futuro se centrarán más en la contribución científica de Hauméa solo en el contexto de su investigación. descubrimiento.

Estado

Hauméa es un planeta enano y más precisamente un plutoide porque se encuentra más allá de la órbita de Neptuno . Esto significa que orbita el Sol y es lo suficientemente masivo como para haber sido redondeado por su propia gravedad, pero no ha podido limpiar las inmediaciones de su órbita . Dado que está lejos de ser un esferoide , ha habido cierto debate sobre si realmente está en equilibrio hidrostático . Sin embargo, el consenso de los astrónomos es que el equilibrio está bien logrado pero que su forma atípica se debe a su muy rápida rotación.

Características físicas

Rotación

Hauméa presenta grandes fluctuaciones de brillo durante un período de 3,9 horas. Estos solo pueden explicarse por un período de rotación de esta duración. Esta es la rotación más rápida de todos los cuerpos equilibrados hidrostáticos conocidos en el Sistema Solar y de todos los cuerpos conocidos con un diámetro superior a 100  km . Mientras que la mayoría de los cuerpos en rotación y en equilibrio se aplanan en esferoides (o elipsoides de revolución), Hauméa gira tan rápidamente que se deforma en un elipsoide triaxial que se asemeja a una pelota de fútbol americano o rugby . Esta inusual rotación rápida sería causada por el impacto en el origen de sus satélites y su familia de colisiones . También se propone otro mecanismo de formación para explicar esta velocidad de rotación: una fisión rotacional. Entonces, el objeto se habría desacelerado durante un período de rotación aún más rápido que habría provocado que se dividiera, formando sus satélites y su familia colisionando en lugar de por impacto.

Puede que ella no sea el único cuerpo del Cinturón de Kuiper que gira tan rápido. En 2002, Jewitt y Sheppard sugirieron que (20.000) Varuna podría tener una forma similar, basándose en su rápida rotación.

El plano del ecuador de Hauméa está ligeramente desplazado de los planos orbitales de su anillo y su luna más externa, Hiiaka . Aunque inicialmente se asumió que era coplanar con el plano orbital de Hiiaka por Ragozzine y Brown en 2009, sus modelos de la formación de colisión de los satélites de Hauméa sugieren sistemáticamente que el plano ecuatorial del planeta enano está ligeramente desplazado del plano orbital. Esto está respaldado por las observaciones de una ocultación estelar de Hauméa en 2017 que revela la presencia de un anillo que coincide aproximadamente con el plano de la órbita de Hiiaka y el ecuador de Hauméa. Un análisis matemático de los datos de ocultación realizado por Kondratyev y Kornoukhov en 2018 permite restringir los ángulos relativos de inclinación del ecuador de Hauméa a los planos orbitales de su anillo y de Hiiaka, que por lo tanto están inclinados respectivamente en 3,2  ±  1,4  grados y 2,0  ±  1,0  grados con respecto al ecuador de Hauméa. También se obtienen dos soluciones para la inclinación del eje de Hauméa, apuntando a las coordenadas ecuatoriales ( , ) = (282,6 °, 13,0 °) o (282,6 °, 11,8 °).

Masa y dimensiones

Debido a que Hauméa tiene lunas, la masa del sistema se puede calcular a partir de sus órbitas utilizando la tercera ley de Kepler . El resultado es 4,2 × 10 21  kg , que corresponde al 28% de la masa del sistema plutoniano y al 6% de la de la Luna , sabiendo que casi el 99% de esta masa está constituida por Hauméa.

El tamaño de un objeto celeste se puede deducir de su magnitud aparente , distancia y albedo . Los objetos parecen brillantes para los observadores de la Tierra, ya sea porque son grandes o porque son muy reflectantes. Si se puede determinar su reflectividad (albedo), entonces se puede hacer una estimación aproximada de su tamaño; este es el caso de Hauméa, que es lo suficientemente grande y brillante como para medir su emisión térmica . Sin embargo, el cálculo de sus dimensiones se confunde por su rápida rotación provocando fluctuaciones en el brillo debido a la alternancia de la vista lateral y la vista de los extremos desde la Tierra.

Se han realizado varios cálculos de la forma elipsoidal de Hauméa. El primer modelo, elaborado un año después del descubrimiento de Hauméa, se calcula a partir de observaciones de su curva de luz en el espectro visible  : su longitud total sería de 1.960 a 2.500  km con un albedo visual (p v ) superior a 0,6. La forma más probable es un elipsoide triaxial con dimensiones aproximadas de 2000 × 1500 × 1000  km , con un albedo promedio de 0,71. Las observaciones del telescopio espacial Spitzer dan un diámetro promedio de 1150+250
100
 km y un albedo de 0,84+0,1
0,2
de fotometría en longitudes de onda infrarrojas de 70  m . Los análisis posteriores de la curva de luz sugieren un diámetro circular equivalente de 1.450  km . Estas diferentes medidas explican lo compleja que es la medición del tamaño real de este planeta enano.

En 2010, un análisis de las medidas tomadas por el telescopio espacial Herschel con las antiguas medidas del telescopio Spitzer arroja una nueva estimación del diámetro equivalente de Hauméa a aproximadamente 1.300  km . En 2013, el Telescopio Espacial Herschel mide el diámetro circular equivalente de Hauméa en aproximadamente 1240+69
58
 km .

Sin embargo, las observaciones de ocultación estelar enPonga en duda todas estas conclusiones. La forma medida de Hauméa, aunque alargada como se suponía anteriormente, parece tener dimensiones significativamente mayores. Por lo tanto, Hauméa tendría aproximadamente el diámetro de Plutón a lo largo de su eje más largo y aproximadamente la mitad entre sus polos. La densidad resultante calculada a partir de la forma observada de Hauméa es de aproximadamente 1,8  g / cm 3 y, por tanto, más coherente con las densidades de otros grandes objetos transneptunianos. Esta forma resultante podría ser incompatible con un cuerpo homogéneo en equilibrio hidrostático .

Composición

La rotación y la amplitud de la curva de luz de Hauméa imponen fuertes restricciones a la composición. Si Hauméa estuviera en equilibrio hidrostático y tuviera una densidad baja como Plutón, con un grueso manto de hielo sobre un pequeño núcleo rocoso , su rápida rotación lo habría alargado en mayor medida de lo que permiten las fluctuaciones en su brillo. Por tanto, estas consideraciones limitan su densidad al intervalo de 2,6 a 3,3 g / cm 3 . En comparación, la densidad de un cuerpo rocoso como la Luna es de 3,3 g / cm 3, mientras que Plutón, típico de los objetos helados del Cinturón de Kuiper, tiene una densidad de 1,86 g / cm 3 .

La alta densidad de Hauméa cubre las densidades de minerales de silicato como el olivino y el piroxeno , que constituyen muchos objetos rocosos del Sistema Solar. Esto sugiere que la mayor parte de Hauméa es rocosa, cubierta con una capa relativamente delgada de hielo. Una capa gruesa de hielo más típica de los objetos del Cinturón de Kuiper podría haber sido potencialmente destruida durante el impacto que formó su Familia Colisión. Esta composición en particular lleva a Mike Brown a comparar el objeto con una gragea de M&M .

El núcleo está rodeado por un manto helado que varía en grosor desde unos 70  km en los polos hasta 170  km a lo largo de su eje más largo, que comprende hasta el 17% de la masa de Hauméa. La densidad media de Hauméa se estima entonces en 2,018  g / cm 3 , con un albedo de 0,66.

Un estudio de 2019 intenta resolver mediciones conflictivas de la forma y densidad de Hauméa a través del modelado numérico de Hauméa como un cuerpo diferenciado. Según esto, las dimensiones de 2.100 × 1.680 × 1.074  km (eje largo modelado a intervalos de 25  km ) coinciden mejor con la forma observada de Hauméa durante la ocultación de 2017, al mismo tiempo que son consistentes con las formas elipsoides de la superficie y el núcleo en equilibrio hidrostático. Esta solución revisada para la forma Hauméa implica que tiene un núcleo de aproximadamente 1.626 × 1.446 × 940  km , con una densidad relativamente alta de 2.68  g / cm 3 que indica una composición predominantemente de silicatos hidratados como la caolinita .

Además, se desconoce la composición de una atmósfera hipotética de Hauméa y los astrónomos suponen que no tiene magnetosfera .

Área

En 2005, los telescopios Gemini y Keck obtuvieron espectros electromagnéticos de Hauméa que mostraban fuertes características de hielo de agua cristalina similar a la superficie de Caronte , la luna de Plutón. Esto es notable porque el hielo cristalino normalmente se forma a temperaturas superiores a 110  K , mientras que la temperatura de la superficie de Hauméa es inferior a 50  K , una temperatura a la que se espera que se forme hielo amorfo .

Además, la estructura del hielo cristalino es inestable bajo la lluvia constante de rayos cósmicos y partículas energéticas del Sol que golpean los objetos transneptunianos. La demora para que el hielo cristalino se convierta en hielo amorfo bajo este bombardeo es del orden de diez millones de años, mientras que Hauméa ha estado en esta zona de temperatura del Sistema Solar durante miles de millones de años. El daño por radiación también oscurece y enrojece la superficie de los objetos transneptunianos donde los materiales superficiales comunes son hielos orgánicos y tolinas . Por lo tanto, los espectros y el índice de color sugieren que Hauméa y los miembros de su familia del accidente se sometieron a una renovación reciente que produjo hielo fresco. Sin embargo, no se sugiere ningún mecanismo plausible de rejuvenecimiento. Se han propuesto otros mecanismos de calentamiento que permiten la presencia de este hielo, como el calentamiento por efecto de marea gracias a las órbitas de sus lunas o la desintegración de isótopos radiactivos .

Hauméa es brillante como la nieve , con un albedo entre 0,6 y 0,8, que corresponde al hielo cristalino. Otros objetos grandes como Eris parecen tener albedos al menos tan altos. El modelo mejor adaptado de acuerdo con los espectros realizados sugiere que entre el 66% y el 80% de la superficie de Hauméa parece ser hielo de agua cristalina pura, posiblemente con cianuro de hidrógeno o arcillas filosilicatos contribuyendo al alto albedo. También pueden estar presentes sales de cianuro inorgánico tales como cianuro de cobre y potasio .

Sin embargo, otros estudios de espectros del infrarrojo cercano y visible sugieren una superficie homogénea cubierta con una mezcla 1: 1 de hielo amorfo y cristalino, con no más del 8% de materia orgánica. La ausencia de hidrato de amoníaco descarta el criovolcanismo y las observaciones confirman que el evento de colisión debe haber tenido lugar hace más de 100 millones de años, según estudios dinámicos. La ausencia de metano medible en los espectros de Hauméa es consistente con un impacto que habría eliminado estas sustancias volátiles , a diferencia de Makémaké .

Además de las grandes fluctuaciones en la curva de luz de Hauméa debido a su forma, que afecta a todos los colores por igual, las variaciones de color independientes más pequeñas observadas en longitudes de onda visibles e infrarrojo cercano muestran una región de la superficie que difiere tanto en color como en albedo. Más precisamente, se observa una gran área de color rojo oscuro en la superficie blanca brillante de Hauméa en. Esta es probablemente una característica de impacto que indica un área rica en minerales y compuestos orgánicos, o quizás una mayor proporción de hielo cristalino.

Orbita

Características orbitales

Hauméa realiza una revolución alrededor del Sol con un período orbital de 284 años terrestres y con una órbita propia de los grandes cubewanos (su clasificación en el momento de su descubrimiento): bastante excéntrica , su perihelio se acerca a las 35 AU y su afelia alcanza las 51 AU . Pasa por última vez al afelio a principios de 1992 y se encuentra en la década de 2020 a más de 50 UA del Sol con un perihelio esperado en 2133.

La órbita de Hauméa tiene una excentricidad ligeramente mayor que la de otros miembros de su familia de colisiones . Se cree que esto se debe a la débil resonancia orbital 7:12 de Hauméa con Neptuno cambiando gradualmente su órbita inicial durante mil millones de años a través del mecanismo Kozai , una compensación entre inclinar una órbita y aumentar su excentricidad. Su inclinación orbital sigue siendo significativa a más de 28 ° de la eclíptica .

Resonancia intermitente con Neptuno

Animación giratoria que muestra la órbita de Hauméa similar a un rosetón cuando se centra en Neptuno.
Órbita de Hauméa en un marco giratorio con Neptuno estacionario (punto azul). Observamos la libración de la órbita alrededor de la resonancia 12: 7. Este cambia de rojo a verde cuando se cruza la eclíptica. Las órbitas de Urano, Saturno y Júpiter se muestran en verde, amarillo y rosa, respectivamente.

Haumea se encuentra en una resonancia orbital baja intermitente 7:12 Neptuno: cada doce órbitas de Neptuno alrededor del Sol, Haumea forma siete Son. El nodo ascendente realiza una precesión con un período de aproximadamente 4,6 millones de años. La resonancia se interrumpe dos veces por ciclo de precesión, o cada 2,3 millones de años, solo para volver cien mil años después. Por lo tanto, el nombre de esta resonancia en particular difiere entre los astrónomos, pero no puede considerarse estable. Por ejemplo, Marc William Buie no califica a Hauméa como resonante.

Visibilidad

Con una magnitud aparente de 17,3 en 2021, Hauméa es el tercer objeto más brillante en el cinturón de Kuiper después de Plutón y Makemake. Es fácilmente observable con un gran telescopio amateur .

A pesar de su relativa visibilidad, su descubrimiento llegó tarde ya que los primeros estudios de objetos distantes se centraron inicialmente en regiones cercanas a la eclíptica , una consecuencia del hecho de que los planetas y la mayoría de los cuerpos pequeños del Sistema Solar comparten un plano orbital común debido a la formación de la Sistema solar en el disco protoplanetario . Además, al estar cerca del afelio en el momento de su descubrimiento, tenía una velocidad orbital más baja, lo que dificultaba distinguirlo de una estrella.

Procesión

Satélites

Hauméa tiene al menos dos satélites naturales  : Hiiaka y Namaka . Darin Ragozzine y Michael E. Brown los descubrieron en 2005 a través de observaciones del Observatorio WM Keck . Su espectro así como sus líneas de absorción similares a las de Hauméa llevan a la conclusión de que un escenario de captura es improbable para la formación del sistema y que las lunas probablemente se formaron a partir de fragmentos provenientes de la propia Hauméa como resultado de un impacto. Otro mecanismo de formación propuesto, la fisión rotacional, sugiere más bien que Hauméa se habría dividido debido a una rotación demasiado rápida para formar los satélites.

Dos puntos blancos y grises giran alrededor de otro punto blanco más grande.
Hauméa y sus lunas, capturadas por Hubble en 2008. Hiiaka es la luna más brillante y exterior, mientras que Namaka es la luna interior más oscura.

Hiiaka, oficialmente Hauméa I Hiiaka, provisionalmente S / 2005 (136108) 1 y primer apodado Rudolph (en inglés Rudolph  ; después de uno de los renos de Santa ) por el equipo de Caltech, es descubierto en. Es la luna más exterior y brillante de las dos. Tiene unos 310  km de diámetro y orbita Hauméa de forma casi circular cada 49 días con un semieje mayor de unos 49.500  km . Solo se conoce la masa total del sistema, pero asumiendo que el satélite tiene la misma densidad y el mismo albedo que Hauméa, su masa alcanzaría el 1% de este último. Las fuertes características de absorción a 1,5 y 2 micrómetros en el espectro infrarrojo indican que el hielo de agua cristalina casi pura cubre gran parte de la superficie, lo que es raro en un objeto del Cinturón de Kuiper.

Namaka, oficialmente Hauméa II Namaka, provisionalmente S / 2005 (136108) 2 y primer apodado Éclair (en inglés Blitzen  ; después de otro reno de Santa Claus), es descubierto en. Es una décima parte de la masa de Hiiaka y 170  km de diámetro. Orbita Hauméa en 18 días en una órbita muy elíptica inclinada 13 ° con respecto a la otra luna, lo que hace que su órbita se vea interrumpida . La excentricidad relativamente grande así como la inclinación mutua de las órbitas de los satélites es inesperada porque deberían haber sido amortiguadas por la aceleración de las mareas . Un pasaje relativamente reciente a través de una resonancia de 3: 1 con Hiiaka podría explicar las órbitas actuales de las lunas de Hauméa.

En 2009 y 2010, las órbitas de las lunas aparecen alineadas casi exactamente con respecto a la Tierra, y Namaka oculta periódicamente Hauméa. La observación de tales tránsitos proporciona información precisa sobre el tamaño y la forma de Hauméa y sus lunas, como es el caso del sistema plutoniano .

Anillo

La , Hauméa esconde la estrella URAT1 533182543. Las observaciones de este evento por parte de un equipo internacional liderado por José Luis Ortiz Moreno del Instituto de Astrofísica de Andalucía en un artículo publicado en Nature permiten deducir la presencia de un anillo planetario delgado y oscuro alrededor del planeta enano. Esta es la primera y única detección de un anillo alrededor de un planeta enano. También es el único anillo nunca detectado con certeza alrededor de un objeto transneptuniano.

El anillo tiene casi 70 kilómetros de ancho, tiene un albedo geométrico de 0,5 y se encuentra a 2.287 kilómetros del centro de Hauméa, o poco más de 1.000 kilómetros de su superficie. Por lo tanto, está más cerca de los anillos de (10199) Chariclo o de los anillos potenciales de (2060) Quirón que de los anillos de los planetas gigantes, que están proporcionalmente menos distantes del cuerpo central. El anillo contribuiría con un 5% a la luminosidad total del planeta enano. En el estudio de 2017, se muestra que el plano del anillo es coplanar con el plano ecuatorial de Hauméa y coincide con el plano orbital de su luna exterior más grande, Hiiaka . Al año siguiente, otras simulaciones realizadas gracias a la ocultación llegan al resultado de que el anillo tiene una inclinación de 3,2  ±  1,4  grados con respecto al plano ecuatorial del planeta enano.

El anillo está cerca de la resonancia de la órbita de espín 3: 1 con la rotación de Hauméa (que corresponde a un radio de 2285 ± 8  km desde el centro de Hauméa). Así, Hauméa da tres vueltas sobre sí mismo cuando el anillo hace una revolución. En un estudio sobre la dinámica de las partículas del anillo publicado en 2019, Othon Cabo Winter y sus colegas demuestran que la resonancia 3: 1 con la rotación de Hauméa es dinámicamente inestable, pero que hay una región estable en el espacio. Fases consistentes con la ubicación actual del anillo. . Esto indica que las partículas en el anillo se originan en órbitas circulares periódicas cercanas a la resonancia, pero no exactamente iguales a ella. Además, después de las simulaciones, la existencia de anillos alrededor de objetos no simétricos como Hauméa solo se permite si su radio de resonancia 1: 2 es menor que su límite de Roche , lo que explica por qué es el único objeto transneptuniano equipado con tal sistema, gracias a su rápida rotación.

Familia de colisión

Hauméa es el miembro más grande de su familia de colisiones , la familia Hauméa . Este es un grupo de objetos astronómicos con características físicas y orbitales similares que se habrían formado cuando un cuerpo más grande correspondiente a un proto-Hauméa fue destrozado por un impacto. Esta familia es la primera en ser identificada entre los objetos transneptunianos e incluye, además de Hauméa y sus lunas, en particular (55636) 2002 TX 300 (332  km ), (120178) 2003 OP 32 (276  km ), ( 145453) 2005 RR 43 (252  km ), (386723) 2009 YE 7 (252  km ), (24835) 1995 SM 55 (191  km ), (308193) 2005 CB 79 (182  km ), (19308) 1996 A 66 (174  km ). Es la única familia de colisiones conocida entre objetos transneptunianos.

Michael Brown y sus colegas plantean la hipótesis de que la familia es un producto directo del impacto que eliminó la capa de hielo de Hauméa, pero otros astrónomos sugieren un origen diferente: el material expulsado en la colisión inicial se habría fusionado en una gran luna de Hauméa que luego se hizo añicos en una segunda colisión, esparciendo sus fragmentos hacia afuera. Este segundo escenario parece producir una dispersión de velocidad para los fragmentos que corresponden más estrechamente a la dispersión de velocidad medida empíricamente.

La presencia de la familia en colisión podría implicar que Hauméa y su "descendencia" provenían del disco de Objetos Dispersos . De hecho, en el Cinturón de Kuiper, ahora escasamente poblado, la probabilidad de que ocurra una colisión de este tipo durante un período igual a la edad del Sistema Solar es inferior al 0,1%. La familia no podría haberse formado en el cinturón de Kuiper primordial más denso porque un grupo tan cohesionado fue perturbado por la migración planetaria de Neptuno en el cinturón, la supuesta causa de la baja densidad de corriente. Por tanto, parece probable que la región del disco disperso dinámico, en la que la probabilidad de tal colisión es mucho mayor, sea el lugar de origen del objeto que generó a Hauméa y su familia. En última instancia, debido a que el grupo habría tardado al menos mil millones de años en extenderse tanto como lo hizo, la colisión que creó la familia Hauméa se produjo al principio de la historia del Sistema solar .

Exploración

Hauméa nunca ha sido sobrevolada por una sonda espacial, pero en la década de 2010, tras el exitoso sobrevuelo de Plutón por parte de New Horizons , se llevaron a cabo varios estudios para evaluar la viabilidad de otras misiones de seguimiento para explorar el cinturón de Kuiper, o incluso más. .

Joel Poncy y sus colegas estiman que una misión de sobrevuelo a Hauméa podría llevar 14,25 años utilizando la asistencia gravitacional de Júpiter , según una fecha de lanzamiento en. Hauméa estaría a 48,18 AU del Sol cuando llegara la sonda. También se podría lograr un tiempo de vuelo de 16,45 años con fechas de lanzamiento en, y .

Existe un trabajo preliminar en el desarrollo de una sonda destinada al estudio del sistema Humeen, siendo la masa de la sonda, la fuente de suministro de energía y los sistemas de propulsión campos tecnológicos clave para este tipo de misión.

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Ver también

Bibliografía

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