Η Haumea είναι ο ταχύτερα περιστρεφόμενος νάνος πλανήτης

στις

Η Haumea (Χάουμειγια) είναι ο ταχύτερα περιστρεφόμενος νάνος πλανήτης που κινείται στις παγωμένες εσχατιές του ηλιακού μας συστήματος. Έχει το πιο ενδιαφέρον / αμφιλεγόμενο σχήμα και βρίσκεται πέρα ​​από την τροχιά του Ποσειδώνα. Ανακαλύφθηκε το 2004 και είναι ο τέταρτος μεγαλύτερος νάνος πλανήτης.

Haumea

Η Haumea με τα δύο φεγγάρια του

Η Haumea βρίσκεται σε μια περιοχή που λέγεται «ζώνη Kuiper». Είναι το τέταρτο μεγαλύτερο γνωστό ουράνιο σώμα σε αυτή τη ζώνη, μετά την Δήμητρα, την Έριδα, τον Πλούτωνα (που το 2006 υποβιβάστηκε από κανονικό πλανήτη σε νάνο-πλανήτη) και τον Μακεμάκε.  Η ανακάλυψη του παγωμένου Haumea έγινε για πρώτη φορά το 2004 από αστρονόμους του CalTech και ονομάστηκε έτσι προς τιμήν της θεάς της γονιμότητας της Χαβάης.

Το μέγεθος του είναι σαν του Πλούτωνα αλλά έχει το ένα τρίτο μόνο της μάζας του, με ένα πολύ περίεργο σχήμα (σαν μπάλα του αμερικανικού φουτμπόλ) . Έχει δυο φεγγάρια, υψηλό albedo – περίπου 0.7 – και γρήγορη περιστροφή για το μέγεθός του.

Από το σχήμα του έως τους δύο δορυφόρους του , ο νάνος πλανήτης Haumea θα μπορούσε να ρίξει φως στην ιστορία των συγκρούσεων στο ηλιακό μας σύστημα, καθώς και τις απαρχές του περιβάλλοντος της ζώνης Kuiper, που βρίσκεται πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα.

H Haumea είναι μέλος της ομάδας αντικειμένων που περιστρέφονται σε μια δισκοειδής ζώνη πέρα ​​από την τροχιά του Ποσειδώνα , που ονομάζεται ζώνη Kuiper. Αυτά τα αντικείμενα ονομάζονται trans-Neptunian αντικείμενα ή plutoids και πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί στην πρώιμη εποχή του ηλιακού μας συστήματος περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. 

dwarf-planetΗ τροχιά του Μακεμάκε (μπλε), της Χαουμέγιας (πράσινο), του Πλούτωνα (κόκκινο) και του Ποσειδώνα (γκρι)

Ταχύτατη περιστροφή

Όταν οι αστρονόμοι βρήκαν αρχικά αυτό το αντικείμενο, παρατήρησαν ότι γινόταν λαμπρότερο και μετά εξασθένιζε κατά περίπου 25 τοις εκατό κάθε δύο ώρες. Εάν ήταν στρογγυλό, αυτή η παρατήρηση θα σήμαινε ότι το αντικείμενο θα έκανε μια στροφή γύρω από τον άξονα του κάθε δύο ώρες, ένας απίστευτος ρυθμός που θα τον διέλυε.

Η Haumea περιστρέφεται με φοβερά μεγάλη ταχύτητα γύρω από τον άξονά της, μεγαλύτερη από κάθε άλλο ουράνιο αντικείμενο στο ηλιακό μας σύστημα, πιθανότατα εξαιτίας σφοδρής σύγκρουσης με κάποιο άλλο ουράνιο σώμα πριν περίπου 1 δισ. χρόνια. Μια μέρα της Haumea αντιστοιχεί σε μόλις 3,9 γήινες ώρες.  Η μεγάλη ταχύτητα περιστροφής έχει προκαλέσει την παραμόρφωσή της, με συνέπεια να έχει αποκτήσει σχήμα επιμήκους διαμαντιού ή μπάλας του αμερικανικού «φούτμπολ», με διαστάσεις περίπου 2.000 χλμ. επί 1.600 χλμ. επί 1.000 χλμ.

Όμως το πιο αξιοπερίεργο χαρακτηριστικό που αποκάλυψαν οι νέες αστρονομικές παρατηρήσεις, είναι ότι πάνω της εντοπίστηκε μια μεγάλη πολύ σκούρα περιοχή, που πιθανώς υποδηλώνει ύπαρξη πλούσιων ορυκτών και οργανικών ουσιών (πλούσιων σε άνθρακα) ή ίσως οφείλεται στο ότι η περιοχή αυτή έχει μεγαλύτερη ποσότητα κρυσταλλικού πάγου.

Έχει πολύ περίεργο σχήμα που οφείλεται στην ιδιοπεριστροφή του. Εξαιτίας αυτής της ιδιοπεριστροφής η μάζα ωθείται προς τα έξω με τον ισημερινό να βρίσκεται σε διόγκωση.

Αλλά το σχήμα της Haumea καθώς και η φρενήρη ιδιοπεριστροφή του δεν είναι τα μόνα περίεργα πράγματα που ξέρουμε. Επίσης, έχει δύο ασυνήθιστους δορυφόρους.

Πολλά αντικείμενα της ζώνης Kuiper είναι γνωστό ότι διαθέτουν δορυφόρους, αν και σε πολλές περιπτώσεις είναι ένα μικρότερο σώμα που συνελήφθη από την βαρύτητα του μεγαλύτερου αντικειμένου.

Όμως ήταν προφανές ότι ο δορυφόρος Hi’iaka της Haumea – φτιαγμένος από πάγο – δεν ταιριάζει σε αυτό το σενάριο. Ο δορυφόρος Hi’iaka είναι πολύ μικρό αντικείμενο για να νιώσει την βαρύτητα και να συλληφθεί, λένε οι αστρονόμοι.

Αποδείχθηκε λοιπόν ότι ο Hi’iaka ταιριάζει σε ένα άλλο σενάριο. Δηλαδή είναι ένα αντικείμενο που κτύπησε την Haumea και σκόρπισε μπάζα από πάγο σε ολόκληρη την περιοχή.

Στην Haumea υπάρχει μια διαφοροποίηση, όπως στη Γη, έτσι ώστε τα βαρύτερα συστατικά να βρίσκονται στο κέντρο και τα ελαφρύτερα, ειδικά ο πάγος, έμειναν στην επιφάνεια. Όταν λοιπόν συγκρούστηκαν τα δύο αντικείμενα, τα κομμάτια που διασκορπίστηκαν στο διάστημα ήταν κυρίως καθαρός πάγος.

Μεταγενέστερες παρατηρήσεις της Hi’iaka καθόρισαν την τροχιά της και τότε εμφανίστηκε μια άλλη έκπληξη: υπήρχε κι ένας δεύτερος δορυφόρος, η Namaka. Δεν υπάρχει άλλο γνωστό αντικείμενο στη ζώνη Kuiper που να διαθέτει πάνω από ένα δορυφόρο. Η Namaka είναι κι αυτή προϊόν μιας σύγκρουσης που έγινε με το νάνο πλανήτη στις απαρχές της ιστορίας του ηλιακού συστήματος, ή 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Υπάρχει η υπόνοια να έγινε σύγκρουση της Haumea με ένα αρκετά μεγάλο και βαρύ αντικείμενο. Ο Brown πιστεύει ότι κάποτε υπήρχαν περισσότερα μεγάλα αντικείμενα στη ζώνη Kuiper από ό,τι υπάρχουν σήμερα.

Πιθανόν δε οι δύο δορυφόροι Hi’iaka και Namaka να μην είναι τα μόνα προϊόντα των συγκρούσεων. Πιθανόν να δημιουργήθηκαν πολύ μικρά παγωμένα σώματα που να πέταξαν μακριά του νάνου πλανήτη, μέσα στη ζώνη Kuiper.

Η Haumea ήταν η θεά της γονιμότητας και του τοκετού στη Χαβάη, όπως και η μητέρα άλλων θεοτήτων συμπεριλαμβανομένων των Hi’iaka και Namaka. Άρα ταιριάζει με το γεγονός ότι οι δύο δορυφόροι γεννήθηκαν από αυτή μετά από τις συγκρούσεις.

Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι περιστρέφεται σε 3.9 ώρες (δηλαδή είναι το πιο ταχύ αντικείμενο στο Ηλιακό μας Σύστημα), έχει πυκνότητα 2.6 με 3.3 g/cm³ με ένα λεπτό στρώμα πάγου στο εξωτερικό του, ενώ έχει βραχώδη πυρήνα. Οι αστρονόμοι υπέθεσαν ότι το σχήμα του αφού δεν μπορεί να είναι στρογγυλό, είναι επιμήκης. Η επιφάνεια του νάνου πλανήτη αποτελείται σε ποσοστό 65%-80% από καθαρό πάγο ενώ το υπόλοιπο αποτελείται από άγνωστο υλικό και κρυσταλλικό πάγο. 

Ενώ ο Πλούτωνας έχει ένα παχύ στρώμα πάγου, φαίνεται ότι ένα μεγάλο τμήμα του πάγου που κάλυπτε την Haumea μπορεί να αποκολλήθηκε λόγω μιας τεράστιας σύγκρουσης, η οποία δημιούργησε και τους δορυφόρους της.

Επειδή βρίσκεται στη Ζώνη του Kuiper έχει μεγάλη κλίση προς την εκλειπτική, σχεδόν 30°. Η μέση απόσταση από τον Ήλιο είναι 43 A.U., το αφήλιο βρίσκεται 51 A.U. και το περιήλιο είναι 35 A.U. από τον Ήλιο. Η περιφορά της γύρω από τον Ήλιο διαρκεί 285 γήινα χρόνια και η ταχύτητα της είναι 4.484 km/s.

Περισσότερα μυστήρια

Παρά τις πρόσφατες γνώσεις μας υπάρχουν πολλά ακόμα που πρέπει να μάθουμε σχετικά με την Haumea.

Η ακριβής μορφή της δεν είναι ακριβώς γνωστά. Η εσωτερική δομή δεν είναι και πολύ γνωστή. Ξέρουν οι αστρονόμοι ότι έχει ένα βραχώδη πυρήνα, αλλά είναι αβέβαιο αν ο πυρήνας της περιέχει σίδηρο. Ίσως το χρονοδιάγραμμα των εκλείψεων της Haumea από τους δορυφόρους θα μπορούσε να μας βοηθήσει ώστε να προσδιορίσουμε την παρουσία του σιδήρου, διότι ένας τέτοιος πυρήνας θα προκαλούσε ορισμένες αλλαγές στο χρονοδιάγραμμα των εκλείψεων λόγω της βαρύτερης έλξης.

Η ανακάλυψη της Haumea

Ο Xosé Luis Optiz Moreno και η ομάδα του ανήγγειλαν την ανακάλυψή της στις 25 Ιουλίου του 2005, κοιτάζοντας εκ νέου εικόνες οι οποίες είχαν τραβηχτεί στις 7 Μαρτίου του 2003. Από την άλλη η ομάδα του Caltech, με επικεφαλής το Michael Brown, παρατηρούσε αυτό το αντικείμενο για μισό χρόνο αλλά δε είχε δημοσιοποίησε τα στοιχεία της. Αρχικά ο Michael Brown υποστήριξε τον Luis Optiz αλλά μετά απέσυρε την υποστήριξη του πιστεύοντας πως ο Luis Optiz είχε χρησιμοποιήσει τα στοιχεία τους, τα οποία ήταν προσβάσιμα στο Ίντερνετ.

Αν και ο Optiz παραδέχτηκε ότι τα είχε δει, αρνήθηκε ότι υπήρχε απάτη, καθώς υποστήριξε ότι χρησιμοποίησε τα στοιχεία του Michael Brown απλώς για να επιβεβαιώσει τη δική του ανακάλυψη. Όμως η ανακάλυψη αποδόθηκε στον Optiz και στην ομάδα του, γιατί ανέφερε περισσότερα στοιχεία. Αργότερα η ομάδα του Brown ανακοίνωσε την ανακάλυψη του πλανήτη νάνου Έρις πριν τη προκαθορισμένη ημερομηνία για να αποφευχθούν διαμάχες.