هاومیا (Haumea)

Haumea، که رسماً به عنوان سیاره کوچک 136108 Haumea نامگذاری شده است، یک سیاره کوتوله است که فراتر از مسیر مداری نپتون قرار دارد. کشف اولیه آن در سال 2004 توسط یک تیم Caltech به رهبری مایک براون در رصدخانه پالومار رخ داد. متعاقباً، در سال 2005، تیمی به کارگردانی خوزه لوئیس اورتیز مورنو در رصدخانه سیرا نوادای اسپانیا، به طور رسمی شناسایی خود را اعلام کرد و آن را در تصاویر پیش از سال 2003 قرار داد. پس از این اعلام، نام موقت 2003 EL61 به آن اختصاص یافت.

Haumea (نام سیاره کوچک: 136108 Haumea) یک سیاره کوتوله است که فراتر از مدار نپتون قرار دارد. در سال 2004 توسط تیمی به سرپرستی مایک براون از کلتک در رصدخانه پالومار کشف شد و در سال 2005 توسط تیمی به سرپرستی خوزه لوئیس اورتیز مورنو در رصدخانه سیرا نوادا در اسپانیا که در آن سال در تصاویر پیش از کشف گرفته شده توسط این تیم در 200 طراحی اولیه آن را کشف کرده بود، رسماً اعلام شد. 2003 EL₆₁.

در 17 سپتامبر 2008، اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) رسماً این شی را Haumea به نام الهه زایمان و باروری هاوایی نامید و پیش‌بینی می‌کرد که آن را به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه‌بندی کند. برآوردهای کنونی هائومیا را به عنوان سومین جرم شناخته شده فرا نپتونی، پس از اریس و پلوتون، با اندازه ای قابل مقایسه با تیتانیا، یکی از قمرهای اورانوس، نشان می دهد. تصاویر پیش از کشف تاریخی هائومیا تا 22 مارس 1955 ردیابی شده است.

هاومیا دارای جرمی تقریباً یک سوم جرم پلوتون و 1/1400 جرم زمین است. در حالی که شکل دقیق آن به طور مستقیم مشاهده نشده است، تجزیه و تحلیل منحنی نور آن شکلی مطابق با یک بیضی ژاکوبی را نشان می دهد - شکلی که مشخصه یک سیاره کوتوله است - که در آن محور اصلی آن دو برابر طول محور کوچکش است. در اکتبر 2017، اخترشناسان کشف یک سیستم حلقه‌ای را گزارش کردند که Haumea را احاطه کرده است، که نشان‌دهنده کشف افتتاحیه چنین سیستمی در اطراف یک جرم فرا نپتونی و یک سیاره کوتوله است.

تا همین اواخر، نیروی گرانشی Haumea برای رسیدن به هیدرواستاتیک تعادلی کافی فرض می‌شد. با این حال، این ارزیابی در حال حاضر نامشخص است. مورفولوژی دراز سیاره کوتوله، دوره چرخشی سریع، حلقه‌های قابل تشخیص، و آلبیدوی مرتفع (که به سطحی متشکل از یخ آب کریستالی نسبت داده می‌شود) فرض می‌شود که پیامدهای یک رویداد برخورد عظیم باشد. اعتقاد بر این است که این برخورد Haumea را به‌عنوان مهم‌ترین عنصر تشکیل‌دهنده یک خانواده برخورد، معروف به خانواده Haumea، که شامل چندین جرم برجسته فرا نپتونی و دو قمر شناسایی‌شده آن، Hiʻiaka و Namaka است، معرفی کرده است.

زمینه تاریخی

کشف

کشف Haumea به دو تیم تحقیقاتی مجزا نسبت داده شده است. یک تیم متشکل از مایک براون از کال‌تک، دیوید رابینوویتز از دانشگاه ییل و چاد تروخیلو از رصدخانه جمینی در هاوایی، Haumea را در 28 دسامبر 2004 در تصاویر گرفته شده در 6 مه 2004 شناسایی کردند. متعاقباً، در 20 ژوئیه، این تیم جزئیات 200 دقیقه‌ای را به‌طور خلاصه کشف کرد. آنها قصد داشتند به طور رسمی در کنفرانسی در سپتامبر 2005 ارائه کنند.

هم‌زمان، خوزه لوئیس اورتیز مورنو و گروه تحقیقاتی‌اش در مؤسسه Astrofísica de Andalucía، واقع در رصدخانه سیرا نوادا در اسپانیا، واقع در Haumea در تصاویری که بین 7 و 2001 مارس به دست آمده بودند، کشف کردند. به مرکز سیاره کوچک از طریق ایمیل در غروب 27 جولای 2005.

در ابتدا، براون ادعای اورتیز برای کشف را تایید کرد. با این حال، براون بعداً پس از کشف اینکه رصدخانه سیرا نوادا یک روز قبل از اعلام کشف خود به سیاهه‌های مشاهدات او دسترسی داشته است، مشکوک به رفتار متقلبانه توسط تیم اسپانیایی شد. این دسترسی، جزئیاتی که در اطلاعیه آنها فاش نشده است، برخلاف رویه استاندارد بود. گزارش‌ها حاوی داده‌های کافی برای تیم Ortiz بودند تا Haumea را در تصاویر سال 2003 شناسایی کنند. علاوه بر این، اندکی قبل از اینکه اورتیز زمان تلسکوپ را برای دریافت تصاویر تأییدی برای اعلام بعدی به MPC در 29 ژوئیه ترتیب دهد، دوباره به این سیاهه‌ها دسترسی پیدا کرد. اورتیز متعاقباً دسترسی به سیاهه‌های رصدی Caltech را تأیید کرد، اما هرگونه نادرستی را رد کرد و ادعا کرد که قصد او صرفاً تأیید صحت نام>هستند.

طبق پروتکل اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU)، اعتبار کشف یک سیاره کوچک به اولین موجودی اعطا می‌شود که گزارشی را به مرکز سیاره کوچک (MPC) ارائه می‌کند که حاوی داده‌های موقعیتی کافی برای تعیین دقیق مدار باشد. کاشف اعتباری معمولاً در انتخاب نام اولویت دارد. با این وجود، اعلامیه IAU در 17 سپتامبر 2008، در مورد نامگذاری Haumea توسط کمیته مشترکی که برای سیارات کوتوله احتمالی ایجاد شده بود، به ویژه هر گونه اشاره به یک کاشف خاص را حذف کرد. در حالی که رصدخانه سیرا نوادا، مرتبط با تیم اسپانیایی، به عنوان مکان کشف ذکر شد، نام اتخاذ شده، Haumea، از پیشنهاد Caltech نشات گرفته است. تیم اورتیز "Ataecina" الهه باستانی ایبریایی بهار را پیشنهاد کرده بود. این خدای chthonic برای یک پلوتینو مناسب بود، طبقه‌بندی که Haumea با آن مناسب نیست.

نامگذاری و نامگذاری

قبل از نامگذاری رسمی آن، تیم اکتشاف کلتک به دلیل کشف آن در 28 دسامبر 2004، اندکی پس از کریسمس، در داخل آن را با نام "سانتا" می نامیدند. برعکس، تیم اسپانیایی ادعای اولیه کشف را به مرکز سیاره کوچک در ژوئیه 2005 ارائه کرد. در نتیجه، در 29 ژوئیه 2005، Haumea نام موقت 2003 EL₆₁ را دریافت کرد که از تاریخ تصویر کشف تیم اسپانیایی مشتق شده بود. متعاقباً، در 7 سپتامبر 2006، به طور رسمی فهرست‌بندی و شماره‌گذاری شد (136108) 2003 EL₆₁ در فهرست رسمی سیاره‌های کوچک.

با پیروی از اتحادیه بین‌المللی نجوم کنونی (IAU) که پس از دستورالعمل‌های کلاسیک ایجاد اشیاء اجباری شده بود، آن را ملزم می‌کرد. سپتامبر 2006، تیم کلتک نام‌های مشتق شده از اساطیر هاوایی را برای هر دو (136108) 2003 EL₆₁ و ماهواره‌های آن به IAU پیشنهاد کرد و قصد داشت «به مکانی که ماهواره‌ها در آن کشف شد ادای احترام کنند». این اسامی توسط دیوید رابینوویتز، یکی از اعضای تیم Caltech مطرح شده است. Haumea، الهه مادر جزیره هاوایی، با Mauna Kea، محل رصدخانه‌های Gemini و W. M. Keck مرتبط است. علاوه بر این، شناسایی او با پاپا، الهه زمین و همسر Wakea (فضا)، در آن زمان مناسب تلقی می شد، با توجه به این فرضیه غالب که هائومیا تقریباً به طور کامل از سنگ جامد تشکیل شده است و فاقد گوشته یخی قابل توجهی بر روی یک هسته سنگی کوچک مشخصه سایر اجرام شناخته شده کمربند کویپر است. در نهایت، نقش Haumea به عنوان الهه باروری و زایمان، که فرزندان متعددش از قسمت‌های مختلف بدن او بیرون آمدند، به طور استعاری با گروه فرضی قطعات یخی که گمان می‌رود در طول یک برخورد باستانی از بدنه اصلی جدا شده‌اند، همسو می‌شود. در نتیجه، دو قمر شناسایی‌شده، که گمان می‌رود از طریق این فرآیند تشکیل شده‌اند، نام دو دختر هائومیا را دارند: هیآکا و نامکا.

نام پیشنهادی تیم اورتیز، آتاسینا، نتوانست قراردادهای نام‌گذاری IAU را برآورده کند، زیرا نام‌های خدایان همگانی، منحصراً به طور انحصاری از نوع خدایان همسان بودند. به عنوان پلوتینوها، که رزونانس 3:2 با نپتون نشان می دهند. با این حال، Haumea یک رزونانس متناوب 7:12 را نشان می‌دهد که با تعاریف خاصی آن را غیر رزونانس می‌کند. این معیارهای نام‌گذاری متعاقباً در اواخر سال 2019، زمانی که IAU تصریح کرد که فیگورهای chthonic باید به طور خاص برای پلوتینوها رزرو شوند، مشخص شد.

نماد سیاره‌ای Haumea، ⟨⟩، در یونیکد به‌عنوان U+1F77B کدگذاری شده است. در حالی که نمادهای سیاره ای تا حد زیادی در نجوم معاصر منسوخ شده اند، 🝻 در درجه اول در میان اخترشناسان استفاده می شود، اگرچه در زمینه های ناسا نیز ظاهر شده است. این نماد توسط دنیس مسکوویتز، یک مهندس نرم افزار مستقر در ماساچوست، از طریق ترکیب و ساده سازی سنگ نگاره های هاوایی که نشان دهنده «زن» و «زایمان» هستند، ابداع شد.

مدار

Haumea دارای یک دوره مداری 284 سال زمینی، حضیض 35 AU، و میل مداری 28 درجه است. این شی در اوایل سال 1992 به آفلیون خود رسید و در حال حاضر بیش از 50 واحد نجومی از خورشید قرار دارد. گذرگاه حضیض بعدی آن برای سال 2133 پیش بینی شده است. مدار Haumea در مقایسه با سایر اجزای خانواده برخوردی خود، گریز از مرکز بسیار بالاتری را نشان می دهد. این پدیده به تشدید ظریف مداری 7:12 Haumea با نپتون نسبت داده می شود، که به تدریج مدار اولیه خود را طی تقریباً یک میلیارد سال از طریق اثر Kozai تغییر داده است، و تبادل بین تمایل مداری و افزایش گریز از مرکز را تسهیل می کند. کمربند کویپر، به دنبال پلوتون و ماکماکه، و به راحتی با یک تلسکوپ آماتور قابل تشخیص است. با این وجود، به دلیل هم ترازی مداری مشترک سیارات و اکثر اجرام کوچک منظومه شمسی، که از شکل گیری آنها در دیسک اولیه منظومه شمسی نشات می گیرد، بررسی های اولیه برای اجرام دور عمدتاً بر روی برجستگی آسمانی این صفحه مشترک، معروف به دایره البروج متمرکز شده است. پس از کاوش کامل در منطقه آسمان در نزدیکی دایره البروج، بررسی های نجومی بعدی شروع به هدف قرار دادن اجرامی که به صورت پویا در مدارهای با شیب بالاتر، در کنار اجرام دورتر، حرکات ظاهری آهسته تری را در سراسر کره سماوی نشان می دادند، شدند. در نهایت، این بررسی‌های جامع مکان Haumea را در بر می‌گیرد که با تمایل مداری قابل توجه آن و موقعیت دور کنونی آن نسبت به دایره البروج مشخص می‌شود.

پایداری مداری طولانی مدت Haumea در طول عمر منظومه شمسی غیرمحتمل است. شبیه‌سازی با بررسی مسیر آینده 34 جرم فرا نپتونی نشان داد که هائومیا دارای بالاترین احتمال آماری برای پرتاب شدن از مدار خود به فضای بین‌ستاره‌ای یا درون منظومه شمسی در طی یک میلیارد سال آینده است.

رزونانس احتمالی با نپتون

فرضیه Haumea برای حفظ رزونانس مداری متناوب 7:12 با نپتون وجود دارد. گره صعودی که به عنوان Ω نشان داده می شود، در طی تقریباً 4.6 میلیون سال تحت تعدیل قرار می گیرد. این رزونانس دو بار در هر چرخه تقدم مختل می شود، تقریباً هر 2.3 میلیون سال اتفاق می افتد، قبل از اینکه پس از تقریباً یکصد هزار سال دوباره خود را برقرار کند. در نتیجه، به دلیل ناپایداری ذاتی آن، مارک بیو این تعامل را به عنوان غیر رزونانس طبقه بندی می کند.

چرخش

Haumea تغییرات درخشندگی قابل توجهی را در یک بازه زمانی 3.9 ساعت نشان می‌دهد که منحصراً به یک دوره چرخشی با این مدت زمان نسبت داده می‌شود. این سرعت چرخشی از هر جسم تعادلی شناخته شده دیگری در منظومه شمسی و در واقع از هر جرم آسمانی با قطر بیش از 100 کیلومتر فراتر می رود. در حالی که اکثر اجسام در حال چرخش در تعادل هیدرواستاتیک، شکل کروی مایل به خود می گیرند، چرخش فوق العاده سریع Haumea باعث تغییر شکل آن به یک بیضی سه محوری می شود. اگر چرخش Haumea شتاب بیشتری بگیرد، احتمالاً به یک پیکربندی دمبل تغییر شکل می‌دهد و متعاقباً تکه تکه می‌شود. فرض بر این است که پیدایش این چرخش سریع، رویداد برخوردی است که مسئول شکل‌گیری ماهواره‌های آن و خانواده برخورد مرتبط است.

در حال حاضر، صفحه استوایی Haumea تقریباً در لبه زمین مشاهده می‌شود و نسبت به صفحات مداری دورترین حلقه mokaon و Hire آن فاصله کمی نشان می‌دهد. در حالی که راگوزین و براون (2009) در ابتدا همسطح بودن با صفحه مداری هیاکا را مطرح کردند، مدل‌های آنها برای پیدایش برخورد ماهواره‌های هائومیا به طور پیوسته هم‌ترازی صفحه استوایی هائومیا با صفحه مداری هیاکا را در حدود 11 درجه نشان می‌داد. این فرضیه با مشاهدات یک اختفای ستاره ای در سال 2017 توسط Haumea تأیید شد، که سیستم حلقه ای تقریباً منطبق با صفحه مداری Hiʻiaka و استوای Haumea را نشان داد. تجزیه و تحلیل ریاضی بعدی داده‌های غیبت توسط کندراتیف و کورنوخوف (2018) محدودیت‌هایی را در زوایای تمایل نسبی استوای Haumea با توجه به صفحات مداری حلقه و Hiʻiaka ایجاد کرد و آنها را به 3.2°1.± و4. 2.0°±1.0°، به ترتیب، نسبت به استوای Haumea.

ویژگی های فیزیکی

اندازه، شکل، و ترکیب

ابعاد یک جسم منظومه شمسی را می توان از قدر نوری، فاصله خورشید مرکزی و آلبدو استنباط کرد. اجرام آسمانی برای ناظران زمینی نورانی به نظر می رسند یا به دلیل اندازه قابل توجه یا بازتاب زیادشان. اگر بازتاب آنها (آلبدو) تعیین شود، تخمین اولیه اندازه آنها امکان پذیر می شود. در حالی که آلبدو برای اکثر اجسام دور نامشخص باقی می ماند، اندازه و روشنایی قابل توجه Haumea امکان اندازه گیری تابش حرارتی آن را فراهم می کند، در نتیجه مقدار تقریبی برای albedo و در نتیجه اندازه آن به دست می آید. با این وجود، محاسبه دقیق ابعاد آن به دلیل سرعت چرخش سریع آن پیچیده است. اصول فیزیک چرخشی برای اجسام تغییر شکل‌پذیر پیش‌بینی می‌کند که یک جسم آسمانی که با سرعت Haumea می‌چرخد، در مدت کوتاهی به اندازه صد روز به شکل تعادلی یک بیضوی سه‌محوره دست خواهد یافت. فرض بر این است که اکثر نوسانات روشنایی Haumea ناشی از تغییرات موضعی albedo نیست، بلکه ناشی از نمایش متناوب نماهای جانبی و انتهایی آن است که از زمین مشاهده می‌شود.

ویژگی‌های چرخشی و دامنه منحنی نور Haumea برای تحمیل محدودیت‌های قابل توجهی بر ترکیب داخلی آن در نظر گرفته شده‌اند. با فرض اینکه Haumea در تعادل هیدرواستاتیکی قرار دارد و دارای چگالی کم مشابه پلوتو است - دارای یک گوشته یخی قابل توجهی که روی یک هسته سنگی کوچک پوشانده شده است - چرخش سریع آن باعث ایجاد درجه بیشتری از کشیدگی نسبت به نوسانات روشنایی مشاهده شده آن می شود. بنابراین این ملاحظات چگالی آن را به محدوده 2.6-3.3 g/cm³ محدود کرد. در مقابل، ماه، یک جسم سنگی، چگالی 3.3 g/cm³ دارد، در حالی که پلوتو، نماینده اجرام یخی کمربند کویپر، دارای چگالی 1.86 g/cm§45§ است. چگالی بالا استنباط شده Haumea شامل مقادیر مشخصه کانی های سیلیکات مانند الیوین و پیروکسن است که اجسام سنگی متعددی را در منظومه شمسی تشکیل می دهند. این همچنین نشان داد که ترکیب اولیه Haumea سنگ است که توسط یک لایه نسبتاً نازک یخ پوشانده شده است. این احتمال وجود دارد که یک گوشته یخی ضخیم، که بیشتر مشخصه سایر اجسام کمربند کویپر است، در طی رویداد برخوردی که متعاقباً خانواده برخورد هائومی را تشکیل داد، به بیرون پرتاب شده است.

وجود قمرهای Haumea امکان تعیین جرم کل سیستم را از طریق اعمال قانون سوم کپلر در پارامترهای مداری آنها فراهم می کند. این محاسبه جرمی معادل 4.2×10²¹ kg به دست می‌دهد که ۲۸ درصد از جرم منظومه پلوتونی و ۶ درصد از جرم ماه را تشکیل می‌دهد. اکثریت قریب به اتفاق این توده به خود Haumea نسبت داده می شود. چندین محاسبات مدل بیضی برای تعیین ابعاد Haumea انجام شده است. مدل اولیه که پس از کشف از مشاهدات منحنی نوری نوری مبتنی بر زمین ایجاد شد، طول کلی از 1960 تا 2500 کیلومتر و آلبدوی بصری (p_v) بیش از 0.6 را نشان داد. شکل بیضی سه محوری، با ابعاد تقریبی 2000 × 1500 × 1000 کیلومتر و آلبیدو 0.71، متعاقباً به عنوان محتمل ترین پیکربندی شناسایی شد. مشاهدات انجام شده توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر، با استفاده از نورسنجی در طول موج های فروسرخ 70 میکرومتر، قطر 1150+250
-100 km و آلبدویی را تعیین کرد. 0.84+0.1
−0.2. تجزیه و تحلیل های بعدی منحنی های نور قطر دایره ای معادل 1450 کیلومتر را پیشنهاد کرد. در سال 2010، یک تحلیل جامع که اندازه‌گیری‌های تلسکوپ فضایی هرشل را با داده‌های تلسکوپ اسپیتزر ادغام می‌کرد، تخمین تجدیدنظر شده‌ای را برای قطر معادل Haumea، تقریباً 1300 کیلومتر ارائه کرد. این تخمین‌های اندازه مستقل حول یک قطر متوسط ​​هندسی تقریباً 1400 کیلومتر همگرا می‌شوند. تا سال 2013، تلسکوپ فضایی هرشل اندازه‌گیری قطر دایره‌ای معادل Haumea را به تقریباً 1240+69
-58 کیلومتر اصلاح کرد.

با این وجود، مشاهدات یک اختفای ستاره‌ای در ژانویه 2017، عدم قطعیت قابل توجهی را در مورد این نتایج قبلی ایجاد کرد. در حالی که شکل اندازه‌گیری شده Haumea شکل کشیده قبلی خود را حفظ کرد، ابعاد آن به طور قابل‌توجهی بزرگتر به نظر می‌رسید. داده های به دست آمده از اختفا نشان می دهد که طولانی ترین محور هائومیا به قطر پلوتو نزدیک است، در حالی که قطر قطبی آن تقریباً نصف آن است. چگالی که متعاقباً از شکل مشاهده‌شده Haumea محاسبه شد، تقریباً 1.8 g/cm³ بود که با چگالی سایر اجرام مهم فرا نپتونی (TNOs) هماهنگ‌تر است. با این حال، این شکل مشتق شده با یک جسم همگن در تعادل هیدرواستاتیک ناسازگار به نظر می رسید. با وجود این، Haumea همچنان به عنوان یکی از بزرگترین اجرام فرا نپتونی کشف شده شناخته می شود، زیرا کوچکتر از اریس و پلوتون، قابل مقایسه با Makemake و بالقوه گونگگونگ، و بزرگتر از Sedna، Quaoar و Orcus است.

در سال 2019، یک تلاش تحقیقاتی به دنبال عدم هماهنگی و اصلاح شکل‌گیری بود. مدل‌سازی عددی، Haumea را به عنوان یک جرم آسمانی متمایز می‌داند. این مطالعه تعیین کرد که ابعاد تقریباً 2100 × 1680 × 1074 کیلومتر (با محور طولانی مدل‌سازی شده در فواصل 25 کیلومتری) تناسب بهینه را برای شکل مشاهده‌شده Haumea در طول غیبت 2017 فراهم می‌کند. مهمتر از همه، این ابعاد با هر دو سطح و هسته که اشکال بیضی اسکلن را در تعادل هیدرواستاتیکی نشان می‌دهند مطابقت دارند. مدل تصفیه‌شده مورفولوژی Haumea وجود هسته‌ای با ابعاد تقریباً 1626 × 1446 × 940 کیلومتر را نشان می‌دهد که با چگالی نسبتاً بالایی تقریباً 2.68 g/cm³ مشخص می‌شود. این چگالی به معنای ترکیبی است که عمدتاً از سیلیکات های هیدراته مانند کائولینیت است. این هسته یک گوشته یخی است که ضخامت آن از حدود 70 کیلومتر در قطب تا 170 کیلومتر در امتداد طولانی ترین محور Haumea متغیر است و تا 17٪ از جرم کل آن را تشکیل می دهد. میانگین چگالی تخمینی Haumea تقریباً 2.018 g/cm§9^10§ است که با آلبدوی تقریباً 0.66 همراه است.

ویژگی های سطح

در سال 2005، داده‌های طیفی به‌دست‌آمده توسط تلسکوپ‌های جمینی و کک، ویژگی‌های برجسته‌ای از یخ آب کریستالی را در سطح Haumea نشان داد، که بسیار شبیه به آنچه در شارون، قمر پلوتون مشاهده شده بود. این یافته غیرعادی است، با توجه به اینکه یخ کریستالی معمولاً در دمای بیش از 110 کلوین تشکیل می شود، در حالی که دمای سطح Haumea زیر 50 کلوین باقی می ماند، رژیمی که منجر به تشکیل یخ بی شکل می شود. علاوه بر این، یکپارچگی ساختاری یخ کریستالی توسط هجوم مداوم پرتوهای کیهانی و ذرات پر انرژی خورشیدی که بر اجرام فرا نپتونی تأثیر می‌گذارند، به خطر می‌افتد. زمان تخمینی برای بازگشت یخ کریستالی به حالت آمورف تحت چنین بمباران‌هایی تقریباً ده میلیون سال است، که تضاد کامل با میلیاردها سالی است که اجرام فرا نپتونی موقعیت‌های مداری منجمد فعلی خود را اشغال کرده‌اند.

پیش‌بینی می‌شود که آسیب ناشی از تشعشع باعث ایجاد قرمزی و تاریک شدن اجسام متداول در سطح غیرعادی شود. اجزای سطحی مانند یخ های آلی و ترکیبات تولین مانند وجود دارند، همانطور که پلوتون به عنوان مثال نشان داد. در نتیجه، طیف‌ها و رنگ‌های مشاهده‌شده Haumea نشان می‌دهد که آن، همراه با اعضای خانواده مرتبط با آن، رویدادهای تازه‌ای را تجربه کرده‌اند که ظاهر شده‌اند، که منجر به قرار گرفتن در معرض یخ تازه شده است. با این وجود، مکانیسم معتبری برای توضیح این پدیده در حال ظهور هنوز پیشنهاد نشده است.

Haumea آلبدوی بالایی از 0.6 تا 0.8 را نشان می دهد که نشان دهنده یخ کریستالی است. سایر اجرام بزرگ ترانس نپتونی (TNOs)، مانند اریس، دارای آلبدوهای مشابه یا بزرگتر هستند. مدل‌سازی طیفی نشان می‌دهد که 66 تا 80 درصد از سطح Haumea از یخ آب کریستالی خالص تشکیل شده است، که سهم‌های بالقوه‌ای در این آلبدو بالا از جمله سیانید هیدروژن یا خاک‌رس فیلوسیلیکات دارد. وجود نمک های سیانید معدنی، مانند سیانید پتاسیم مس، نیز فرضیه است.

تحقیقات بعدی با استفاده از طیف‌سنجی مرئی و مادون قرمز نزدیک، یک سطح همگن متشکل از مخلوطی نزدیک به 1:1 از یخ آمورف و کریستالی، همراه با حداکثر 8٪ ترکیبات آلی را پیشنهاد می‌کنند. عدم تشخیص هیدرات آمونیاک مانع از فعالیت کریوولکانیک می شود. این مشاهدات مطالعات دینامیکی را تأیید می کند، که نشان می دهد رویداد برخورد بیش از 100 میلیون سال پیش رخ داده است. علاوه بر این، فقدان متان قابل تشخیص در طیف‌های Haumea با تاریخچه برخورد گرم همسو می‌شود، که می‌توانست بر خلاف شرایط مشاهده‌شده در Makemake، چنین ترکیبات فراری را از بین ببرد.

در حالی که منحنی نور Haumea نوسانات قابل‌توجهی را نشان می‌دهد، منتسب به رنگ‌های یکنواخت و غیرقابل تنظیم محلی آن. تغییرات مشاهده شده در طیف‌های مرئی و مادون قرمز نزدیک، یک ناحیه سطحی با ویژگی‌های رنگی و آلبیدوی متفاوت را نشان می‌دهد. به طور خاص، در سپتامبر 2009، یک ناحیه قرمز تیره برجسته بر روی سطح سفید روشن Haumea شناسایی شد. این ویژگی، که به طور بالقوه محل برخورد است، نشان دهنده غلظت مواد معدنی و ترکیبات آلی (غنی از کربن) یا در عوض، فراوانی بیشتر یخ کریستالی است. در نتیجه، سطح Haumea ممکن است ظاهری خالدار، مشابه سطح پلوتو، هرچند کمتر مشخص باشد.

حلقه

وجود یک حلقه دور سیاره ای در اطراف Haumea از اختفای ستاره ای مشاهده شده در 21 ژانویه 2017 استنباط شد و متعاقباً در اکتبر 2017 در نشریه Nature به تفصیل شرح داده شد. این کشف نشان دهنده اولین شناسایی یک سیستم حلقه ای است که به دور یک شی ترانس نپتونی (TNO) می چرخد. این حلقه که با شعاع تقریبی 2287 کیلومتر، عرض حدود 70 کیلومتر و کدورت 0.5 مشخص می شود، به خوبی در محدوده Haumea's Roche قرار دارد. این حد، که تقریباً 4400 کیلومتر برای یک جسم کروی تخمین زده می‌شود، به دلیل شکل غیرکروی Haumea بیشتر گسترش می‌یابد.

صفحه مداری حلقه دارای شیب 3.2 درجه±1.4 درجه‌ای نسبت به Haumeal eigne یا نزدیک به Haumetoria است. هواپیمای ماهواره بیرونی بزرگتر آن، هیآکا. علاوه بر این، حلقه در نزدیکی رزونانس چرخشی مدار 1:3 با چرخش Haumea قرار دارد که مربوط به فاصله شعاعی 2285 ±  کیلومتر از مرکز Haumea است. سهم آن در روشنایی کلی Haumea 2.5% تخمین زده شده است.

یک مطالعه در سال 2019 توسط Othon Cabo Winter و همکارانش، که دینامیک ذرات حلقه را بررسی کرد، نشان داد که در حالی که تشدید 1:3 با چرخش Haumea از نظر دینامیکی ناپایدار است که در فضای ثابتی مطابقت دارد. حلقه Haumea. این یافته نشان می‌دهد که ذرات حلقه مدارهای دایره‌ای و دوره‌ای را اشغال می‌کنند که در مجاورت رزونانس، اما نه در داخل، قرار دارند.

ماهواره ها

Haumea توسط دو ماهواره کوچک در مدار قرار می گیرد: (136108) Haumea I با نام Hiʻiaka و (136108) Haumea II به نام Namaka. هر دو ماهواره در سال 2005 توسط دارین راگوزین و مایکل براون با استفاده از مشاهدات Haumea انجام شده در رصدخانه W. M. Keck شناسایی شدند.

Hiʻiaka، که در ابتدا توسط تیم تحقیقاتی Caltech با نام مستعار "Rudolph" شناخته می شد، در 26 ژانویه 2005 به عنوان ماهواره ای درخشان تر و بزرگتر از دو ماهواره کشف شد. Hiʻiaka با قطر تقریبی 310 کیلومتر، هر 49 روز یک مدار تقریباً دایره‌ای را در اطراف Haumea انجام می‌دهد. ویژگی های جذب برجسته مشاهده شده در 1.5 و 2 میکرومتر در طیف مادون قرمز آن نشان دهنده سطحی است که تا حد زیادی توسط یخ آب کریستالی تقریباً خالص پوشیده شده است. این طیف متمایز، همراه با خطوط جذب مشابهی که در Haumea شناسایی شده بود، براون و همکارانش را بر آن داشت تا استنباط کنند که سناریوی ضبط برای شکل‌گیری سیستم غیرممکن است، در عوض نشان می‌دهد که قمرهای Haumean به عنوان قطعاتی از خود Haumea سرچشمه گرفته‌اند.

Namaka، ماهواره کوچکتر و درونی Haumea، در 30 ژوئن 2005 شناسایی شد و به طور غیررسمی "Blitzen" نامگذاری شد. Namaka با تقریباً یک دهم جرم هیآکا، یک مدار 18 روزه را در اطراف Haumea در یک مسیر بسیار بیضی شکل و غیر کپلری کامل می کند. از سال 2008، مدار آن 13 درجه نسبت به ماه بزرگتر متمایل بود، که تأثیری آزاردهنده دارد. خروج از مرکز قابل توجه مشاهده شده و تمایل متقابل مدار ماهواره ها غیرعادی است، زیرا اثرات جزر و مدی معمولاً منجر به میرایی آنها می شود. یک رویارویی اخیر با تشدید 3:1 با Hiʻiaka می‌تواند به طور بالقوه حالت‌های مداری هیجان‌انگیز کنونی قمرهای Haumean را توضیح دهد.

تقریباً بین سال‌های 2008 و 2011، مدار قمرهای هاومی تقریباً از زمین مشاهده شد که منجر به اختفای دوره‌ای Haumea توسط Namaka شد. چنین مشاهدات عبوری داده‌های دقیقی را در مورد اندازه و مورفولوژی Haumea و ماهواره‌های آن به دست می‌آورد که منعکس‌کننده رویدادهای مشابه مربوط به پلوتون و شارون در اواخر دهه 1980 است. تشخیص تغییر دقیقه در درخشندگی سیستم در طول این اختفاها به یک تلسکوپ حرفه ای با حداقل دیافراگم متوسط ​​نیاز دارد. آخرین اختفای Haumea توسط Hiʻiaka در سال 1999 رخ داد، قبل از کشف آن چندین سال، و پیش بینی نمی شود که برای تقریبا 130 سال تکرار شود. در میان ماهواره‌های معمولی، مدار Namaka گشتاور قابل توجهی را از Hiʻiaka تجربه کرد، بنابراین هندسه دید مطلوب را برای گذرهای Namaka-Haumea برای مدت طولانی حفظ کرد. یک رویداد غیبت واحد در 19 ژوئن 2009 توسط رصدخانه Pico dos Dias در برزیل ثبت شد.

خانواده برخورد

Haumea بزرگترین جزء خانواده برخوردی خود را نشان می‌دهد، مجموعه‌ای از اجرام آسمانی که ویژگی‌های فیزیکی و مداری مشابهی دارند و فرض بر این است که از تکه تکه شدن یک شی مولد بزرگتر به دلیل یک رویداد برخوردی منشأ گرفته‌اند. این خانواده، اولین خانواده شناسایی شده در میان اجرام ترانس نپتونی (TNO)، علاوه بر Haumea و ماهواره‌های آن، شامل (55636) 2002 TX300 (≈364 کیلومتر)، (364 کیلومتر)، SM55 (≈174 کیلومتر)، (19308) 1996 تا66 (≈200 کیلومتر)، (120178) 2003 OP32 (≈230 کیلومتر)، و (145453) 2005 RR43 (≈252 کیلومتر). براون و همکارانش اظهار داشتند که این خانواده مستقیماً ناشی از تأثیری است که باعث از بین بردن گوشته یخی Haumea شده است. با این حال، یک فرضیه جایگزین، پیدایش پیچیده‌تری را پیشنهاد می‌کند: اینکه مواد بیرون رانده شده در طول برخورد اولیه، متعاقباً در قمر قابل توجهی از Haumea ترکیب شدند، که سپس در یک برخورد ثانویه تکه تکه شد و بقایای آن را پراکنده کرد. این سناریوی اخیر ظاهراً پراکندگی سرعتی را در میان قطعات ایجاد می‌کند که با دقت بیشتری با پراکندگی سرعت مشاهده‌شده اجزای خانواده مطابقت دارد.

وجود این خانواده برخوردی منشا بالقوه Haumea و اجسام مرتبط با آن را در دیسک پراکنده نشان می‌دهد. در کمربند کویپر پراکنده معاصر، احتمال وقوع چنین برخوردی در طول تاریخ منظومه شمسی زیر 0.1 درصد است. تشکیل خانواده در کمربند کویپر اولیه متراکم‌تر غیرمحتمل است، زیرا چنین گروه محکم‌تری با مهاجرت نپتون به کمربند مختل شده است، که دلیلی برای چگالی کم کمربند در نظر گرفته می‌شود. در نتیجه، محتمل به نظر می رسد که ناحیه دیسک پراکنده دینامیکی، که در آن احتمال چنین برخوردی به طور قابل توجهی افزایش می یابد، به عنوان زادگاه جسم مولد که Haumea و اعضای مرتبط با آن را به وجود آورد، خدمت کرده است.

با توجه به اینکه انتشار مشاهده شده گروه می تواند حداقل تاثیری معادل یک میلیارد سال برای تشکیل خانواده ها داشته باشد. حداقل تا این حد در گذشته اتفاق افتاده است.

اکتشاف

فضاپیمای New Horizons مشاهدات دور Haumea را در اکتبر 2007، ژانویه 2017 و مه 2020 در فواصل 49 AU، 59 AU و 63 AU انجام داد. مسیر فضاپیما، با دور شدن از منظومه شمسی داخلی، مشاهدات Haumea را در زوایای فاز بالا، که در غیر این صورت از زمین غیرقابل دسترس هستند، تسهیل کرد. این اجازه می دهد تا ویژگی های پراکندگی نور سطحی Haumea و رفتار منحنی فاز مشخص شود.

ماموریت پروازی به Haumea در صورت پرتاب در 1 نوامبر 2026 می تواند در 16.45 سال به مقصد خود برسد. 23 سپتامبر 2037; یا 29 اکتبر 2038. Haumea یک هدف بالقوه برای ماموریت‌های اکتشافی آینده در نظر گرفته می‌شود، که نمونه‌ای از آن با مطالعات اولیه در مورد بررسی مفهوم کاوشگر برای Haumea و قمرهای آن (واقع در 35-51 AU) است. ملاحظات فن‌آوری حیاتی برای چنین مأموریت‌هایی شامل جرم کاوشگر، تولید نیرو و سیستم‌های رانش است.

20000 Varuna: یک جسم بزرگ و سریع در حال چرخش فرا نپتونی که با مورفولوژی بیضی شکل دراز مشخص می شود.

• 20000 وارونا - یک شیء بزرگ ترانس نپتونی با چرخش سریع با شکل بیضی دراز
• 208996 Achlys: یکی دیگر از شیء ماورای نپتونی قابل توجه و با سرعت چرخش که شکل بیضی شکل درازی مشابه Haumea دارد.
• روش های نامگذاری نجومی
• چگونه پلوتو را کشتم و چرا آمدم: خاطراتی نوشته مایک براون که در سال 2010 منتشر شد.
• فهرست اجرام منظومه شمسی بر اساس اندازه

یادداشت ها

مراجع

اطلاعات مربوط به (136108) Haumea، Hiʻiaka، و Namaka (آخرین به روز رسانی در 21 سپتامبر 2014).

• (136108) Haumea، Hiʻiaka، و Namaka در Johnston's Archive.com (به روز شده در 21 سپتامبر 2014)
• پادکست از سال بین المللی نجوم 2009: سیاره کوتوله هائومیا، با حضور دارین راگوزین.
• مشاهده Haumea که در 10 ژوئن 2011 توسط مایک براون با استفاده از WHT 4.20 متری (165 اینچی) انجام شد، کاهش روشنایی را بین 0:30 تا 3:30 ثبت کرد. این پدیده به Namaka در حال عبور Haumea نسبت داده می شود. در حالی که Hiʻiaka، ماه بیرونی، در تصاویر ترکیب شده بود، دوره چرخشی 4.5 ساعته آن تغییرات جزئی درخشندگی ایجاد کرد.
• این انیمیشن رزونانس مداری متناوب 7:12 بین Haumea و نپتون را به تصویر می‌کشد و پویایی آن را در طول 3.5 میلیون سال بعدی نشان می‌دهد.