Общие данные

Открытие

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Хаумеа и два её спутника Хииака и Намака, фото телескопа «Хаббл» (2015).

В последние десятилетия Транснептуновый регион стал настоящей сокровищницей открытий. Начиная с 2000-х, там наблюдались «плутоиды», а именно: Эрида, Седна, Кваоар, а также Оркус.

В результате среди этих тел совершено открытие нового представителя — странной карликовой планеты, имеющей свою собственную систему лун.

До сих пор существуют споры о том, кому принадлежит заслуга открытия планеты. Впервые исследователи из Испании заявили о своей находке в июле 2005 года.

Однако калифорнийские исследователи заявляли, о своем обнаружении планеты ранее, просто не огласив находку, поджидая удобный случай, чтобы выступить с докладом об этом событии в рамках ежегодного симпозиума.

Справочник планетарной номенклатуры гласит, что место обнаружения указано как обсерватория Сьерра-Невада в Испании 7 марта 2003 года, но официального первооткрывателя в списке нет.

Классификация

Планета определена как плутоидная карликовая планета, располагающаяся в дальней части пояса Койпера. Эта классификация предполагает наличие достаточной массы тела для достижения округления под действием собственной гравитации.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера

И хотя она далека по своей форме от сферы, считается, что ее эллипсовидная форма является результатом ее быстрого обращения, а не в результате отсутствия достаточной силы тяжести, чтобы преодолеть прочность сжатия материала.

Планета первоначально присутствовала среди классических объектов пояса тел пояса Койпера 2006 года, но с тех пор этот список был пересмотрен.
Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Хаумеа и её спутники (рисунок художника).

Лунная система

У Хаумеи есть две известные луны:

  • Хииака — крупнее Намаки, период полного обращения составляет 48 дней.
  • Намака — меньшая из лун Хаумеи, ее масса равняется примерно 1/12 от массы старшей луны — Хииаки, свое полное обращение она совершает за 19 дней.

Они были обнаружены американской командой исследователей во время наблюдений за планетой.

Орбита и вращение

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Симуляция вращения Хаумеа и кольца.

Хаумеа обладает типичной орбитой классического объекта с эксцентричным вращением.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса КойпераПланета находится столь далеко (пояс Койпера), что ей требуется 285 земных лет только для того, чтобы совершить полный оборот вокруг нашей звезды.

Из-за своей высокой скорости вращения, день на Хаумеа длится всего 3,9 земных часа.

Если орбита планеты достигает максимально ближайшей точки к Солнцу, это расстояние будет в 50 раз дальше, чем расположение Земли от Солнца.

Формирование

Хаумеа, как и все ей подобные объекты, находится практически в недосягаемом поле для наблюдения из нашего мира, поэтому ученые могут только строить теории о ее происхождении.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера

В какой-то момент миллиарды лет назад произошло столкновение между древней Хаумеей и большим телом, в результате которого произошел отрыв от поверхности льда. Этот и послужило причиной крайне быстрого вращения планеты. И со временем такая скорость вращения придала Хаумеа ее необычную вытянутую внешность.

Мнение эксперта
Ловкачев Дмитрий
Астроном любитель
Большая часть обломков, оставшихся от столкновения, сформировалась, чтобы стать лунами Хаумеи. У этой теории есть некоторые подтверждения, поскольку астрономы обнаружили небольшие ледяные обломки, вращающиеся по той же орбите.

Поверхность и структура

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Температура на поверхности планеты составляет -241 °C.

Ученые могут только разрабатывать теории о том, из чего состоит Хаумеа, основываясь на длительных наблюдениях и некоторых сложных тестах, проведенных с различными типами осветительных линз.

Вращение Хаумеа и амплитуда ее световой кривой затрудняют оценку ее состава. Плотность породы Хаумеи, как полагают, колеблется в пределах 2,9 — 3,1 г/см3, что сопоставимо с плотностью спутника Земли — Луны.

Такие данные могут свидетельствовать о наличии в ее составе ксилитных минералов, из которых состоят многие скалистые тела в Солнечной системе. Это говорит о том, что основная часть Хаумеа представляет собой скалу, покрытую относительно тонким слоем льда.

Возможно, что более толстая ледяная мантия, более типичная для представителей пояса Койпера, существовала в прошлом, но была сорвана во время удара, который сформировал семейство хаумеанских объектов.

Хаумеа очень светлая, с высокой отражающей способностью, которая совпадает с параметрами планетарного льда. Спектральное моделирование ее поверхности показало, что от 66% до 80% ее поверхности, по-видимому, представляет собой чистый планетарный водный лед с возможным присутствием циано-групп водорода или фосфосилитных глинистых веществ.

Исследования

Хотя планета была найдена уже почти два десятилетия назад, информация о ней крайне скудна, поскольку земным телескопам трудно проводить точные измерения из-за того, насколько она удалена. Но то немногое, что известно о Хаумеа, говорит о том, что это чрезвычайно странное и важное образование.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера

По форме почти как спущенный футбольный мяч, планета вращается быстрее, чем что-либо еще подобного размера, совершая оборот вокруг своей оси всего за четыре часа. Помимо наличия двух лун, Хаумеа также обладает очень слабой кольцевой системой и покрыта почти исключительно водным льдом, что делает ее отличным кандидатом для исследования того, могла ли на ней когда-то существовать жизнь.

Еще одна причина, по которой исследователи заинтересованы узнать больше о Хаумеа, заключается в том, что это самый большой из дюжины «родственных» объектов, богатых водой, и имеющие схожие траектории вращения друг с другом. На сегодняшний день это единственная подобная «семейная» система в поясе Койпера.
Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Анимация из трёх снимков, сделанных 7, 9 и 10 марта 2003 года, на которых Хаумеа была открыта испанскими астрономами.

На Хаумеа не было отправлено ни одной космической миссии.

Вся информация и данные, которыми располагают ученые, основаны на наблюдениях с наземных телескопов, по той причине, что карликовые планеты и прочие объекты, находящиеся на таком расстоянии от Солнца, практически невидимы для большинства телескопов, за исключением самых мощных.

Один из методов, используемых учеными для изучения Хаумеа, называется «звездное затенение».

Это процесс наблюдения за объектом, в момент его прохождения, наложения на другой объект, вызывая краткое и преходящее ее затемнение, подобная тактика часто используется для обнаружения экзопланет и прочих объектов, осуществляющих свой оборот вокруг ярких тел.

Исследователями были проведены десятки компьютерных симуляций, заполненных различными переменными и небольшими изменениями, чтобы проверить, как каждая переменная повлияет на эволюцию планеты.

Данные моделей позволили предположить, что, на этапе своего формирования, планета действительно столкнулась с другим объектом, но куски, которые отлетели тогда, не являются тем, что наблюдается в сегодняшнем семействе Хаумеан, как предполагалось ранее.

Данное скопление появилось гораздо позже, когда плотная скалистая структура планеты осела в центре и стала ее ядром, в то время как лед более легкой плотности поднялся до ее внешних слоев.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Карликовые планеты Солнечной системы

Вследствие того, что вся эта вода просачивалась через сердцевину и вступала в реакцию с породой, она тем самым, превращала плотную породу в относительно «мягкую» глину и сердцевина планеты набухала. В результате, часть массы снаружи Хаумеа была отброшена, и эти фрагменты создали семейство объектов пояса Койпера.

Мнение эксперта
Ловкачев Дмитрий
Астроном любитель
С помощью ряда симуляций под названием IcyDwarf исследователи смогли предположить, что в какой-то момент Хаумеа была достаточно теплой, чтобы поддерживать океан жидкой воды в своих недрах около 250 миллионов лет. Хотя этот океан с тех пор замерз.

Размеры

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера
Имея радиус около 615 километров, Хаумеа составляет примерно 1/12 радиуса Земли.

Определить параметры для столь быстро вращающегося объекта оказалось не так просто для ученых, тем не менее, независимыми астрономами, при помощи группы мощных телескопов совершены вычисления симуляций вращения, исходя из которых видно, что приблизительные размеры объекта составляют 1900×1400×900 км.

В сочетании с оценками плотности Хаумеа достаточно массивна, чтобы достичь орбитального равновесия. Скорость делает ее похожей на сплющенный футбольный мяч, который вращается с поразительной интенсивностью.

Из-за формы Хаумеа имеет длину 2150 км в наиболее длинной точке оси и менее чем в два раза меньше в ширину, 994 км в кратчайшей точке оси.

Расположение

Планета входит в группу объектов, которые существуют в поясе Койпера — скоплении ледяных обломков и кометных тел за орбитой Нептуна. И по праву считается самой удаленной планетой Солнечной системы.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера

В этой области так же находятся тысячи объектов, которые, предположительно, были сформированы около 4,5 миллиардов лет назад во время создания и формирования нашей солнечной системы.

Другими известными карликовыми планетами этой области являются Плутон, Эрида и Макемаке.

Особенности

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса КойпераПланета Хаумеа получила свое название благодаря островному божеству урожая. Так как команда американских первооткрывателей предложила назвать ее по месту обнаружения планеты, а именно в обсерватории Кек, остров Гавайи.

Две луны Хаумеа так же именуются в честь гавайских богинь. Хииака — богиня-покровительница острова, Намака — дух воды в гавайской мифологии.

Проведя всего лишь один год на поверхности этой загадочной планеты, в земном летоисчислении этому человеку исполнилось бы 285 лет. Но это еще не все, в противоположность годам, дни на ней протекают гораздо быстрее. Ведь планета делает свое обращение всего за 3,9 часа, что выводит ее в лидеры по интенсивности своего вращения.

Когда орбита планеты ближе всего к Солнцу, это расстояние в 33 раза превышает удаленность Земли от Солнца, а на самом дальнем удалении, это расстояние более чем в 50 раз дальше, чем у нашей планеты с Солнцем.

В результате своего вихревого вращения Хаумеа имеет довольно причудливую форму. Силы ускорения так интенсивно воздействуют на планету, что она просто не в состоянии принять вид традиционной сферы, она растягивается и расширяется, приобретая характерный вытянуто-сплюснутый вид.

Учитывая показатели удаленности, все попытки рассмотреть планету с Земли будут напоминать тщетные занятия по рассмотрению небольшой монетки с расстояния в пару сотен километров. Из-за большого количества льда, покрывающего Хаумеа, планета имеет очень высокую отражающую способность, что делает ее одним самых ярких тел в поясе Койпера.

Исходя из своего среднего диаметра, три планеты размера Хаумеа смогли бы выстроиться друг за дружкой в земной коре.

Хаумеа является самым удаленным от Земли космическим телом, у которого присутствует система колец.

Заключение

Подводя итоги, хочется сказать, что хоть планета Хаумеа пока и остается одним из самых таинственных объектов нашей Солнечной системы, то немногое, что уже известно о Хаумеа, говорит о том, что это чрезвычайно странное и важное образование пояса Койпера.

Карликовая планета Хаумеа – самый загадочный представитель пояса Койпера

Причина, по которой исследователей так интригует Хаумеа, заключается в том, что это самый большой из объектов пояса Койплера, богатых водой.

Мнение эксперта
Ловкачев Дмитрий
Астроном любитель
Хотя океан на Хаумеа уже давно замерз, ученые убеждены, что открытие того, как могло выглядеть происхождение другой планеты, бесценно, хотя бы для того, чтобы помочь людям открыть больше ледяных и водных миров в будущем. Такие знания о разнообразии океанических миров и их потенциале для жизни в Солнечной системе помогут поместить все в контекст и сосредоточиться на наилучших целях, для более обширных наблюдений при обнаружении любых биологических сигнатур в будущем.

Популярные вопросы

Какова теория происхождения колец Хаумеи?

Считается, что кольца возникли в результате того же столкновения, которое привело к образованию и двух лун. Когда произошло столкновение, оно создало множество обломков, которые впоследствии достигли орбиты, приобретя характерную форму под действием ее гравитационных полей.

Почему Хаумеа имеет такую высокую скорость вращения?

Предположительно, скалистые породы из которого состоит планета, со временем погружался в части ядра, а лед, обладающий меньшей плотностью, выступал наружу, в результате, масса концентрировалась у оси вращения и инерция понижалась, что приводило к ускорению ее вращения.

Какой была планета в свой ранний период формирования?

Исходя из данных симуляций, молодая Хаумеа располагала, примерно на пару процентов, большим размером и вращалась с гораздо большей скоростью.

Почему планета Хаумея со временем частично потеряла свою массу?

Из-за своей скорости вращения, часть льда и породы срывало с поверхности планеты под действием центробежной силы, которые в дальнейшем скапливались на ее орбите.

В результате чего у Хаумеи появились луны?

Много миллиардов лет назад, древняя планета претерпела столкновение с крупным объектом, в результате которого образовались крупные отломки, большая часть которых позднее сформировалась, чтобы стать лунами Хаумеи.

Видео-обзор научных фактов о карликовой планете Хаумеа