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Articulo de referencia

Haumea

[http://www.heraldnet.com/article/20080919/NEWS02/709199740 ''New dwarf planet named for Hawaiian goddess''] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151208204927/http://w...

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Haumea ( planeta menor número 136108 ) es un planeta enano ubicado más allá de la órbita de Neptuno . [ 26 ] Fue descubierto en 2004 por un equipo dirigido por Mike Brown del Caltech en el Observatorio Palomar , y anunciado formalmente en 2005 por un equipo dirigido por José Luis Ortiz Moreno en el Observatorio de Sierra Nevada en España , quien lo había descubierto ese año en imágenes previas al descubrimiento tomadas por el equipo en 2003. A partir de ese anuncio, recibió la designación provisional 2003 EL 61 .

El 17 de septiembre de 2008, recibió el nombre de Haumea , la diosa hawaiana del parto y la fertilidad, ante la expectativa de la Unión Astronómica Internacional (IAU) de que resultaría ser un planeta enano. Las estimaciones nominales lo sitúan como el tercer objeto transneptuniano más grande conocido , después de Eris y Plutón , y aproximadamente del tamaño de Titania, la luna de Urano . Se han identificado imágenes de Haumea anteriores a su descubrimiento que datan del 22 de marzo de 1955. [ 9 ]

La masa de Haumea es aproximadamente un tercio de la de Plutón y 1/1400 de la de la Tierra . Aunque su forma no se ha observado directamente, los cálculos basados ​​en su curva de luz son consistentes con la de un elipsoide de Jacobi (la forma que tendría si fuera un planeta enano), con su eje mayor el doble de largo que el menor. En octubre de 2017, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de un sistema de anillos alrededor de Haumea, el primer sistema de anillos descubierto para un objeto transneptuniano y un planeta enano.

Hasta hace poco se creía que la gravedad de Haumea era suficiente para que hubiera alcanzado el equilibrio hidrostático , aunque ahora esto no está claro. Se cree que la forma alargada de Haumea, junto con su rápida rotación , sus anillos y su alto albedo (debido a una superficie de hielo de agua cristalina), son las consecuencias de una colisión gigante , que dejó a Haumea como el miembro más grande de una familia de colisiones (la familia Haumea ) que incluye varios objetos transneptunianos grandes y las dos lunas conocidas de Haumea , Hiʻiaka y Namaka .

Historia

Descubrimiento

Dos equipos se atribuyen el descubrimiento de Haumea. Un equipo formado por Mike Brown del Caltech, David Rabinowitz de la Universidad de Yale y Chad Trujillo del Observatorio Gemini en Hawái descubrió Haumea el 28 de diciembre de 2004, a partir de imágenes que habían tomado el 6 de mayo de 2004. El 20 de julio de 2005, publicaron en línea un resumen de un informe destinado a anunciar el descubrimiento en una conferencia en septiembre de 2005. [ 27 ]

Por esas fechas, José Luis Ortiz Moreno y su equipo del Instituto de Astrofísica de Andalucía en el Observatorio de Sierra Nevada en España encontraron Haumea en imágenes tomadas entre el 7 y el 10 de marzo de 2003. [ 28 ] Ortiz envió un correo electrónico al Centro de Planetas Menores con su descubrimiento la noche del 27 de julio de 2005. [ 28 ]

Brown inicialmente reconoció el mérito del descubrimiento a Ortiz, [ 29 ] pero llegó a sospechar que el equipo español había cometido fraude al enterarse de que el observatorio español había accedido a los registros de observación de Brown el día anterior al anuncio del descubrimiento, un hecho que no revelaron en el anuncio como sería habitual. Dichos registros contenían información suficiente para permitir que el equipo de Ortiz cubriera previamente a Haumea en sus imágenes de 2003, y se accedió a ellos nuevamente justo antes de que Ortiz programara el tiempo de telescopio para obtener imágenes de confirmación para un segundo anuncio al MPC el 29 de julio. Ortiz admitió posteriormente haber accedido a los registros de observación de Caltech, pero negó cualquier irregularidad, afirmando que simplemente estaba verificando si habían descubierto un nuevo objeto. [ 30 ]

El protocolo de la IAU establece que el mérito del descubrimiento de un planeta menor se otorga a quien primero presente un informe al MPC ( Centro de Planetas Menores ) con suficientes datos posicionales para una determinación adecuada de su órbita, y que el descubridor acreditado tiene prioridad en la elección del nombre. Sin embargo, el anuncio de la IAU del 17 de septiembre de 2008, en el que se informaba que Haumea había sido nombrado por un comité dual establecido para cuerpos que se esperaba que fueran planetas enanos, no mencionaba a ningún descubridor. El lugar del descubrimiento figuraba como el Observatorio de Sierra Nevada del equipo español, [ 31 ] [ 32 ] pero el nombre elegido, Haumea, fue la propuesta de Caltech. El equipo de Ortiz había propuesto " Ataecina ", la antigua diosa ibérica de la primavera; [ 28 ] como deidad ctónica , habría sido apropiado para un plutino , lo cual Haumea no era.

Nombre y símbolo

Hasta que se le dio un nombre permanente, el equipo de descubrimiento de Caltech usó el apodo de " Santa " entre ellos, porque habían descubierto Haumea el 28 de diciembre de 2004, justo después de Navidad. [ 33 ] El equipo español fue el primero en presentar una reclamación de descubrimiento al Centro de Planetas Menores , en julio de 2005. El 29 de julio de 2005, Haumea recibió la designación provisional 2003  EL 61 , basada en la fecha de la imagen del descubrimiento español. El 7 de septiembre de 2006, fue numerado e ingresado en el catálogo oficial de planetas menores como (136108) 2003  EL 61 .

Siguiendo las directrices establecidas en ese momento por la IAU de que los objetos clásicos del cinturón de Kuiper recibieran nombres de seres mitológicos asociados con la creación, [ 34 ] en septiembre de 2006 el equipo de Caltech presentó nombres formales de la mitología hawaiana a la IAU para (136108) 2003  EL 61 y sus lunas, con el fin de "rendir homenaje al lugar donde se descubrieron los satélites". [ 35 ] Los nombres fueron propuestos por David Rabinowitz del equipo de Caltech. [ 26 ] Haumea es la diosa matrona de la isla de Hawái , donde se encuentran Gemini y el Observatorio WM Keck en Mauna Kea . Además, se la identifica con Papa , la diosa de la tierra y esposa de Wākea (espacio), [ 36 ] lo que, en ese momento, parecía apropiado porque se pensaba que Haumea estaba compuesta casi en su totalidad de roca sólida, sin el grueso manto de hielo sobre un pequeño núcleo rocoso típico de otros objetos conocidos del cinturón de Kuiper. [ 37 ] [ 38 ] Por último, Haumea es la diosa de la fertilidad y el parto, con muchos hijos que brotaron de diferentes partes de su cuerpo; [ 36 ] esto corresponde al enjambre de cuerpos helados que se cree que se desprendieron del cuerpo principal durante una antigua colisión. [ 38 ] Las dos lunas conocidas, que también se cree que se formaron de esta manera, [ 38 ] reciben su nombre de dos de las hijas de Haumea, Hiʻiaka y Nāmaka . [ 37 ]

En 2008, la IAU anunció que el nombre del planeta enano sería Haumea, en lugar de Ataecina, la propuesta del equipo de Ortiz. [ 39 ] [ 40 ] Las directrices actuales establecen que los nombres de deidades del inframundo (como Ataecina) se utilizan en cambio para los plutinos . Los plutinos están en resonancia 3:2 con Neptuno, [ 41 ] mientras que Haumea está en una débil resonancia 7:12. [ 42 ]

Un símbolo planetario para Haumea, ⟨ ⟩🝻 , está incluido en Unicode en U+1F77B. [ 43 ] Los símbolos planetarios ya no se usan mucho en astronomía, y 🝻 es usado principalmente por astrólogos, [ 44 ] pero también ha sido usado por la NASA. [ 45 ] El símbolo fue diseñado por Denis Moskowitz, un ingeniero de software en Massachusetts; combina y simplifica petroglifos hawaianos que significan 'mujer' y 'parto'. [ 46 ]

Órbita

La órbita de Haumea fuera de Neptuno es similar a la de Makemake . Las posiciones corresponden al 1 de enero de 2018.

Haumea tiene un período orbital de 284 años terrestres, un perihelio de 35 UA y una inclinación orbital de 28°. [ 9 ] Pasó el afelio a principios de 1992 y actualmente se encuentra a más de 50 UA del Sol. [ 24 ] Alcanzará el perihelio en 2133. [ 10 ] La órbita de Haumea tiene una excentricidad ligeramente mayor que la de los otros miembros de su familia de colisiones . Se cree que esto se debe a la débil resonancia orbital 7:12 de Haumea con Neptuno, que modifica gradualmente su órbita inicial a lo largo de mil millones de años, [ 38 ] [ 47 ] a través del efecto Kozai , que permite el intercambio de la inclinación de una órbita por una mayor excentricidad. [ 38 ] [ 48 ] [ 49 ]  

Con una magnitud visual de 17,3, [ 24 ] Haumea es el tercer objeto más brillante del cinturón de Kuiper después de Plutón y Makemake , y fácilmente observable con un gran telescopio amateur. [ 50 ] Sin embargo, debido a que los planetas y la mayoría de los cuerpos pequeños del Sistema Solar comparten una alineación orbital común desde su formación en el disco primordial del Sistema Solar, la mayoría de los primeros estudios de objetos distantes se centraron en la proyección en el cielo de este plano común, llamado eclíptica . [ 51 ] A medida que la región del cielo cercana a la eclíptica fue bien explorada, estudios posteriores del cielo comenzaron a buscar objetos que habían sido excitados dinámicamente a órbitas con inclinaciones más altas, así como objetos más distantes, con movimientos medios más lentos a través del cielo. [ 52 ] [ 53 ] Estos estudios finalmente cubrieron la ubicación de Haumea, con su alta inclinación orbital y posición actual lejos de la eclíptica.

Es improbable que la órbita futura de Haumea sea estable a lo largo del Sistema Solar. Un estudio que simuló las órbitas futuras de 34 objetos transneptunianos mostró que Haumea era el que tenía mayor probabilidad estadística de ser expulsado de su órbita hacia el espacio interestelar o el Sistema Solar interior en los próximos mil millones de años. [ 54 ]

Posible resonancia con Neptuno

La libración de la órbita nominal de Haumea en un marco de referencia giratorio , con Neptuno estacionario (véase 2 Palas para un ejemplo de no libración).
El ángulo de libraciónϕ{\displaystyle \phi }de la débil resonancia 7:12 de Haumea con Neptuno,ϕ=12λ−7λnorte−5ϖ−1Ω{\displaystyle \phi ={\rm {12\lambda -{\rm {7\lambda _{\rm {N}}-{\rm {5\varpi -{\rm {1\Omega }}}}}}}}}, durante los próximos 5 millones de años

Se cree que Haumea se encuentra en una resonancia orbital intermitente 7:12 con Neptuno . [ 38 ] Su nodo ascendente Ω precesa con un período de aproximadamente 4,6 millones de años, y la resonancia se rompe dos veces por ciclo de precesión, o cada 2,3 millones de años, para luego reaparecer unos cien mil años después. [ 5 ] Dado que no se trata de una resonancia estable, Marc Buie la clasifica como no resonante. [ 55 ]

Rotación

Haumea muestra grandes fluctuaciones en brillo durante un período de 3,9 horas, lo que solo puede explicarse por un período de rotación de esta duración. [ 56 ] Esto es más rápido que cualquier otro cuerpo en equilibrio conocido en el Sistema Solar , y de hecho más rápido que cualquier otro cuerpo conocido de más de 100  km de diámetro. [ 50 ] Mientras que la mayoría de los cuerpos en rotación en equilibrio se aplanan en esferoides oblatos , Haumea rota tan rápido que se deforma en un elipsoide triaxial . Si Haumea rotara mucho más rápido, se deformaría en forma de mancuerna y se partiría en dos. [ 26 ] Se cree que esta rápida rotación fue causada por el impacto que creó sus satélites y su familia de colisiones. [ 38 ]

El plano del ecuador de Haumea está orientado casi de canto con respecto a la Tierra en la actualidad y también está ligeramente desplazado con respecto a los planos orbitales de su anillo y su luna más externa, Hiʻiaka . Aunque inicialmente se asumió que era coplanar con el plano orbital de Hiʻiaka por Ragozzine y Brown en 2009, sus modelos de la formación colisional de los satélites de Haumea sugirieron consistentemente que el plano ecuatorial de Haumea está al menos alineado con el plano orbital de Hiʻiaka por aproximadamente 1°. [ 57 ] Esto fue respaldado con observaciones de una ocultación estelar por Haumea en 2017, que reveló la presencia de un anillo aproximadamente coincidente con el plano de la órbita de Hiʻiaka y el ecuador de Haumea. [ 19 ] Un análisis matemático de los datos de ocultación realizado por Kondratyev y Kornoukhov en 2018 impuso restricciones a los ángulos de inclinación relativos del ecuador de Haumea con respecto a los planos orbitales de su anillo y Hiʻiaka , que resultaron estar inclinados.3,2° ± 1,4° y2,0° ± 1,0° con respecto al ecuador de Haumea, respectivamente. [ 17 ]

Características físicas

Tamaño, forma y composición

El tamaño de un objeto del Sistema Solar se puede deducir a partir de su magnitud óptica , su distancia y su albedo . Los objetos parecen brillantes para los observadores terrestres ya sea porque son grandes o porque son altamente reflectantes. Si se puede determinar su reflectividad (albedo), entonces se puede hacer una estimación aproximada de su tamaño. Para la mayoría de los objetos distantes, el albedo es desconocido, pero Haumea es lo suficientemente grande y brillante como para que se pueda medir su emisión térmica , lo que ha dado un valor aproximado para su albedo y, por lo tanto, para su tamaño. [ 58 ] Sin embargo, el cálculo de sus dimensiones se complica por su rápida rotación. La física rotacional de los cuerpos deformables predice que en tan solo cien días, [ 50 ] un cuerpo que gira tan rápidamente como Haumea se habrá deformado hasta alcanzar la forma de equilibrio de un elipsoide triaxial . Se cree que la mayor parte de la fluctuación en el brillo de Haumea no se debe a diferencias locales en el albedo, sino a la alternancia de la vista lateral y la vista frontal tal como se ven desde la Tierra. [ 50 ]

Se argumentó que la rotación y la amplitud de la curva de luz de Haumea imponen fuertes restricciones a su composición. Si Haumea 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 la habría alargado en mayor medida de lo que permiten las fluctuaciones en su brillo. Estas consideraciones limitaron su densidad a un rango de 2,6–3,3  g/cm³ . [ 59 ] [ 50 ] En comparación, la Luna, que es rocosa, tiene una densidad de 3,3  g/cm³ , mientras que Plutón, que es típico de los objetos helados en el cinturón de Kuiper, tiene una densidad de 1,86  g/cm³ . La posible alta densidad de Haumea abarcaba los valores de minerales de silicato como el olivino y el piroxeno , que componen muchos de los objetos rocosos del Sistema Solar. Esto también sugirió que la mayor parte de Haumea era roca cubierta por una capa de hielo relativamente delgada. Un grueso manto de hielo, más típico de los objetos del cinturón de Kuiper, podría haber sido expulsado durante el impacto que formó la familia colisional de Haumea. [ 38 ]

Debido a que Haumea tiene lunas, la masa del sistema se puede calcular a partir de sus órbitas utilizando la tercera ley de Kepler . El resultado es4,2 × 10²¹ kg  , 28% de la masa del sistema plutoniano y 6% de la de la Luna . Casi toda esta masa se encuentra en Haumea. [ 57 ] [ 60 ] Se han realizado varios cálculos de modelos elipsoidales de las dimensiones de Haumea. El primer modelo producido después del descubrimiento de Haumea se calculó a partir de observaciones terrestres de la curva de luz de Haumea en longitudes de onda ópticas : proporcionó una longitud total de 1960 a 2500  km y un albedo visual (p v ) mayor que 0,6. [ 50 ] La forma más probable es un elipsoide triaxial con dimensiones aproximadas de 2000 × 1500 × 1000 km, con un albedo de 0,71. [ 50 ] Las observaciones del Telescopio Espacial Spitzer dieron un diámetro de 1.150 +250 −100  km y un albedo de0,84 +0,1 −0,2 , a partir de fotometría en longitudes de onda infrarrojas de 70 μm. [ 58 ] Análisis posteriores de la curva de luz han sugerido un diámetro circular equivalente de 1450  km. [ 61 ] En 2010, un análisis de las mediciones tomadas por el Telescopio Espacial Herschel junto con las mediciones más antiguas del Telescopio Spitzer arrojó una nueva estimación del diámetro equivalente de Haumea: unos 1300  km. [ 62 ] Estas estimaciones de tamaño independientes se superponen en un diámetro medio geométrico  promedio de aproximadamente 1400 km. En 2013, el Telescopio Espacial Herschel midió que el diámetro circular equivalente de Haumea era aproximadamente1.240 +69 ​​−58  km . [ 63 ]

La forma elipsoidal calculada de Haumea, 1960 × 1518 × 996  km (suponiendo un albedo de 0,73). A la izquierda se muestran las siluetas ecuatoriales mínima y máxima (1960 × 996 y 1518 × 996  km); a la derecha, la vista desde el polo (1960 × 1518  km).
La rápida rotación de Haumea (de poco menos de 4 horas) la alargó hasta convertirla en un elipsoide triaxial . Haumea presenta variaciones de color perceptibles durante su rotación, lo que indica una mancha de color rojo oscuro en su superficie, como se muestra aquí.
Haumea vista desde el Observatorio Keck

Sin embargo, las observaciones de una ocultación estelar en enero de 2017 pusieron en duda todas esas conclusiones. La forma medida de Haumea, aunque alargada como se suponía anteriormente, parecía tener dimensiones significativamente mayores ; según los datos obtenidos de la ocultación, Haumea tiene aproximadamente el diámetro de Plutón a lo largo de su eje más largo y aproximadamente la mitad en sus polos. [ 19 ] La densidad resultante calculada a partir de la forma observada de Haumea fue de aproximadamente 1,8  g/cm³ – más acorde con las densidades de otros TNO grandes. Esta forma resultante parecía ser inconsistente con un cuerpo homogéneo en equilibrio hidrostático, [ 19 ] aunque Haumea parece ser uno de los objetos transneptunianos más grandes descubiertos, [ 58 ] más pequeño que Eris , Plutón , similar a Makemake y posiblemente Gonggong , y más grande que Sedna , Quaoar y Orcus . 

Un estudio de 2019 intentó resolver las mediciones contradictorias de la forma y densidad de Haumea utilizando un modelo numérico de Haumea como un cuerpo diferenciado. Encontró que las dimensiones de ≈ 2100 × 1680 × 1074  km (modelando el eje largo a intervalos de 25  km) eran el ajuste que mejor se ajustaba a la forma observada de Haumea durante la ocultación de 2017, al tiempo que eran consistentes con las formas elipsoidales escalenas de la superficie y del núcleo en equilibrio hidrostático. [ 12 ] La solución revisada para la forma de Haumea implica que tiene un núcleo de aproximadamente 1626 × 1446 × 940  km, con una densidad relativamente alta de ≈2,68  g/cm³ , indicativo de una composición mayoritariamente de silicatos hidratados como la caolinita . El núcleo está rodeado por un manto helado cuyo espesor varía desde unos 70  km en los polos hasta 170  km a lo largo de su eje más largo, y comprende hasta el 17% de la masa de Haumea. La densidad media de Haumea se estima en ≈2,018  g/cm³ , con un albedo de ≈ 0,66. [ 12 ]

Superficie

En 2005, los telescopios Gemini y Keck obtuvieron espectros de Haumea que mostraron fuertes características de hielo de agua cristalino similares a la superficie de Caronte , la luna de Plutón . [ 21 ] Esto es peculiar, porque el hielo cristalino se forma a temperaturas superiores a 110  K, mientras que la temperatura superficial de Haumea es inferior a 50  K, una temperatura a la que se forma hielo amorfo . [ 21 ] Además, la estructura del hielo cristalino es inestable bajo la lluvia constante de rayos cósmicos y partículas energéticas del Sol que impactan los objetos transneptunianos. [ 21 ] La escala de tiempo para que el hielo cristalino revierta a hielo amorfo bajo este bombardeo es del orden de diez millones de años, [ 64 ] sin embargo, los objetos transneptunianos han estado en sus ubicaciones actuales de baja temperatura durante escalas de tiempo de miles de millones de años. [ 47 ]

El daño por radiación también debería enrojecer y oscurecer la superficie de los objetos transneptunianos donde están presentes los materiales superficiales comunes de hielos orgánicos y compuestos similares a la tolina , como es el caso de Plutón. Por lo tanto, los espectros y el color sugieren que Haumea y sus miembros de la familia han experimentado una renovación superficial reciente que produjo hielo nuevo. Sin embargo, no se ha propuesto ningún mecanismo plausible para dicha renovación. [ 23 ]

Haumea es tan brillante como la nieve, con un albedo en el rango de 0,6–0,8, consistente con hielo cristalino. [ 50 ] Otros grandes TNO como Eris parecen tener albedos igual de altos o más altos. [ 65 ] El modelado de mejor ajuste de los espectros de superficie sugirió que entre el 66% y el 80% de la superficie de Haumea parece ser hielo de agua cristalino puro, con un contribuyente al alto albedo posiblemente cianuro de hidrógeno o arcillas filosilicatas . [ 21 ] También pueden estar presentes sales de cianuro inorgánicas como el cianuro de cobre y potasio. [ 21 ]

Sin embargo, estudios posteriores de los espectros visible e infrarrojo cercano sugieren una superficie homogénea cubierta por una mezcla íntima 1:1 de hielo amorfo y cristalino, junto con no más del 8% de materia orgánica. La ausencia de hidrato de amoníaco excluye el criovolcanismo y las observaciones confirman que el evento de colisión debió haber ocurrido hace más de 100 millones de años, en concordancia con los estudios dinámicos. [ 66 ] La ausencia de metano medible en los espectros de Haumea es consistente con una historia de colisión cálida que habría eliminado tales volátiles , [ 21 ] en contraste con Makemake . [ 67 ]

Además de las grandes fluctuaciones en la curva de luz de Haumea debido a la forma del cuerpo, que afectan a todos los colores por igual, variaciones de color independientes más pequeñas vistas tanto en longitudes de onda visibles como en infrarrojo cercano muestran una región en la superficie que difiere tanto en color como en albedo. [ 68 ] [ 69 ] Más específicamente, en septiembre de 2009 se vio una gran área de color rojo oscuro en la superficie blanca brillante de Haumea, posiblemente una característica de impacto, lo que indica un área rica en minerales y compuestos orgánicos (ricos en carbono), o posiblemente una mayor proporción de hielo cristalino. [ 56 ] [ 70 ] Por lo tanto, Haumea puede tener una superficie moteada que recuerda a Plutón, aunque no tan extrema.

Anillo

La rotación de Haumea de 3,9155 horas dentro de su anillo descubierto.

Una ocultación estelar, observada el 21 de enero de 2017 y descrita en un artículo de Nature de octubre de 2017 , indicó la presencia de un anillo alrededor de Haumea. Este representa el primer sistema de anillos descubierto para un NOT. [ 19 ] [ 71 ] El anillo tiene un radio de aproximadamente 2287  km, un ancho de ~70  km y una opacidad de 0,5. Está dentro del límite de Roche de Haumea , que estaría en un radio de aproximadamente 4400  km si fuera esférico (al no ser esférico, el límite se extiende aún más). [ 19 ]

El plano del anillo está inclinado.3,2° ± 1,4° con respecto al plano ecuatorial de Haumea y coincide aproximadamente con el plano orbital de su luna exterior más grande, Hiʻiaka . [ 19 ] [ 72 ] El anillo también está cerca de la resonancia de rotación de 1:3 con la órbita de Haumea (que se encuentra a un radio de 2285 ± 8  km del centro de Haumea). Se estima que el anillo contribuye en un 2,5 % al brillo total de Haumea. [ 19 ]

En un estudio sobre la dinámica de partículas anulares publicado en 2019, Othon Cabo Winter y sus colegas demostraron que la resonancia 1:3 con la rotación de Haumea es dinámicamente inestable , pero que existe una región estable en el espacio de fases consistente con la ubicación del anillo de Haumea. Esto indica que las partículas anulares se originan en órbitas circulares y periódicas cercanas a la resonancia, pero no dentro de ella. [ 73 ]

satélites

Haumea y sus lunas en órbita, fotografiadas por el Hubble en 2008. Hiʻiaka es la luna más brillante y externa, mientras que Namaka es la luna más tenue y interna.

Se han descubierto dos pequeños satélites orbitando Haumea, (136108) Haumea I, llamado Hiʻiaka , y ( 136108 ) Haumea II, llamado Namaka . [ 31 ] Darin Ragozzine y Michael Brown descubrieron ambos en 2005, a través de observaciones de Haumea utilizando el Observatorio WM Keck .

Hi ʻ iaka, inicialmente apodado " Rudolph " por el equipo de Caltech, [ 74 ] fue descubierto el 26 de enero de 2005. [ 60 ] Es el exterior y, con aproximadamente 310  km de diámetro, el más grande y brillante de los dos, y orbita Haumea en una trayectoria casi circular cada 49  días. [ 75 ] Fuertes características de absorción a 1,5 y 2 micrómetros en el espectro infrarrojo son consistentes con hielo de agua cristalina casi pura que cubre gran parte de la superficie. [ 76 ] El espectro inusual, junto con líneas de absorción similares en Haumea, llevó a Brown y sus colegas a concluir que la captura era un modelo improbable para la formación del sistema, y ​​que las lunas de Haumea deben ser fragmentos de la propia Haumea. [ 47 ]

Namaka, el satélite interior más pequeño de Haumea, fue descubierto el 30 de junio de 2005, [ 77 ] y apodado " Blitzen ". Tiene una décima parte de la masa de Hiʻiaka , orbita Haumea en 18 días en una órbita altamente elíptica y no kepleriana , y a partir de 2008está inclinada 13° con respecto a la luna más grande, lo que perturba su órbita. [ 78 ] Las excentricidades relativamente grandes junto con la inclinación mutua de las órbitas de los satélites son inesperadas, ya que deberían haber sido amortiguadas por los efectos de marea . Un paso relativamente reciente por una resonancia 3:1 con Hiʻiaka podría explicar las órbitas excitadas actuales de las lunas de Haumea. [ 57 ]

Desde aproximadamente 2008 hasta 2011, [ 79 ] las órbitas de las lunas de Haumea aparecieron casi exactamente de canto desde la Tierra, con Namaka ocultando periódicamente a Haumea. [ 80 ] La observación de tales tránsitos habría proporcionado información precisa sobre el tamaño y la forma de Haumea y sus lunas, [ 81 ] como sucedió a finales de la década de 1980 con Plutón y Caronte . [ 82 ] El pequeño cambio en el brillo del sistema durante estas ocultaciones habría requerido al menos un telescopio profesional de apertura media para su detección. [ 81 ] [ 83 ] Hiʻiaka ocultó a Haumea por última vez en 1999, unos años antes de su descubrimiento, y no volverá a hacerlo hasta dentro de unos 130 años. [ 84 ] Sin embargo, en una situación única entre los satélites regulares , la órbita de Namaka estaba siendo fuertemente deformada por Hiʻiaka , lo que preservó el ángulo de visión de los tránsitos Namaka-Haumea durante varios años más. [ 78 ] [ 81 ] [ 83 ] Se observó un evento de ocultación el 19 de junio de 2009, desde el Observatorio Pico dos Dias en Brasil. [ 85 ]

Familia de colisión

Un gráfico que muestra los miembros confirmados de la familia Haumea [ 91 ] [ 92 ] a escala ( a partir de 2025). Los elementos no medidos se muestran con diámetros estimados utilizando un albedo supuesto de 0,7.

Haumea es el miembro más grande de su familia colisional , un grupo de objetos astronómicos con características físicas y orbitales similares que se cree que se formaron cuando un progenitor más grande se rompió por un impacto. [ 38 ] Esta familia es la primera en ser identificada entre los TNO e incluye, además de Haumea y sus lunas, (55636) 2002 TX 300 (≈364  km), (24835) 1995 SM 55 (≈174  km), (19308) 1996 TO 66 (≈200  km), (120178) 2003 OP 32 (≈230  km) y (145453) 2005 RR 43 (≈252  km). [ 6 ] Brown y sus colegas propusieron que la familia era un producto directo del impacto que eliminó el manto de hielo de Haumea, [ 38 ] pero una segunda propuesta sugiere un origen más complejo: que el material eyectado en la colisión inicial se coalesció formando una gran luna de Haumea, que posteriormente se fragmentó en una segunda colisión, dispersando sus esquirlas hacia afuera. [ 93 ] Este segundo escenario parece producir una dispersión de velocidades para los fragmentos que se ajusta mejor a la dispersión de velocidad medida de los miembros de la familia. [ 93 ]

La presencia de la familia de colisiones podría implicar que Haumea y su "descendencia" podrían haberse originado en el disco disperso . En el actual cinturón de Kuiper, escasamente poblado, la probabilidad de que ocurra tal colisión a lo largo de la edad del Sistema Solar es inferior al 0,1 por ciento. [ 94 ] La familia no podría haberse formado en el cinturón de Kuiper primordial, más denso, porque un grupo tan unido se habría visto interrumpido por la migración de Neptuno hacia el cinturón, la causa que se cree que explica la baja densidad actual del mismo. [ 94 ] Por lo tanto, parece probable que la dinámica región del disco disperso, donde la posibilidad de tal colisión es mucho mayor, sea el lugar de origen del objeto que generó a Haumea y sus parientes. [ 94 ]

Dado que el grupo habría tardado al menos mil millones de años en dispersarse tanto, se cree que la colisión que creó la familia Haumea ocurrió hace al menos ese tiempo. [ 6 ]

Exploración

Haumea, fotografiada por la sonda New Horizons el 6 de octubre de 2007.

Haumea fue observada desde lejos por la sonda New Horizons en octubre de 2007, enero de 2017 y mayo de 2020, desde distancias de 49  UA, 59  UA y 63  UA, respectivamente. [ 20 ] La trayectoria de salida de la sonda permitió observaciones de Haumea con ángulos de fase elevados que de otro modo serían inalcanzables desde la Tierra, lo que posibilitó la determinación de las propiedades de dispersión de la luz y el comportamiento de la curva de fase de la superficie de Haumea. [ 20 ]

Una misión de sobrevuelo podría llegar a Haumea en 16,45 años si se lanzara el 1 de noviembre de 2026, el 23 de septiembre de 2037 y el 29 de octubre de 2038. [ 95 ] Haumea podría convertirse en un objetivo para una misión de exploración, [ 96 ] y un ejemplo de este trabajo es un estudio preliminar sobre una sonda a Haumea y sus lunas (a 35–51  UA). [ 97 ] La masa de la sonda, la fuente de energía y los sistemas de propulsión son áreas tecnológicas clave para este tipo de misión. [ 96 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ how- MAY -ə , con tres sílabas según la pronunciación inglesa en Hawaii , [ 1 ] o HAH -oo- MAY -ə con cuatro sílabas según los estudiantes de Brown. [ 2 ] [ 3 ]
  2. ↑ Suponiendo una órbita circular con excentricidad despreciable, la velocidad orbital media se puede aproximar mediante el tiempo T que tarda en completar una revolución alrededor de su circunferencia orbital , siendo el radio su semieje mayor a : v≈2πaT{\displaystyle v\approx {2\pi a \over T}}.
  3. 1 2 3 Modelo físico de mejor ajuste asumiendo equilibrio hidrostático para Haumea. [ 12 ]
  4. ↑ Kondratyev y Kornoukhov (2018) dan la orientación del polo norte de Haumea en términos de coordenadas ecuatoriales , donde α es la ascensión recta y δ es la declinación . [ 17 ] : 3174 Transformando las coordenadas ecuatoriales a coordenadas eclípticas se obtiene λ ≈ 282,5° y β ≈ 9,9° para la primera solución de ( α , δ ) = (282,6°, –13,0°), o λ ≈ 282,6° y β ≈ 11,1° para la segunda solución de ( α , δ ) = (282,6°, –11,8°). [ 18 ] La latitud eclíptica , β , es el desplazamiento angular desde el plano de la eclíptica , mientras que la inclinación i con respecto a la eclíptica es el desplazamiento angular desde el polo norte de la eclíptica en β = +90° ; i con respecto a la eclíptica sería el complemento de β , que se expresa por la diferencia i = 90° – β . Por lo tanto, la inclinación axial de Haumea es de 81,2° o 78,9° con respecto a la eclíptica, para el primer y segundo valor de β , respectivamente. 

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  • Podcast del Año Internacional de la Astronomía 2009 : El planeta enano Haumea (Darin Ragozzine)
  • Haumea, tal como la vio Mike Brown el 10 de junio de 2011 usando el telescopio WHT de 4,20 m (165 pulgadas) / ~0:30–3:30. La disminución en el brillo de Haumea+Namaka ocurre cuando Namaka cruza Haumea ( Hiʻiaka , la luna exterior, está mezclada en las imágenes, pero rota cada 4,5 horas y agrega una pequeña variación).  
  • Animación de la resonancia intermitente de Haumea con Neptuno (7:12) durante los próximos 3,5 millones de años.
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