Překvapení! Trpasličí planeta Haumea má prsten

Když vzdálená trpasličí planeta Haumea loni v lednu krátce vyklouzla před hvězdu, astronomové našli více, než očekávali.

Umělecké pojetí Haumea a jeho úzkého, hustého prstenu, znázorněné ve správných proporcích. Prsten je tmavší než světlý povrch Haumea, dominující vodnímu ledu.
IAA-CSIC / UHU

Pozorovatelé v celé Evropě si dva roky všimli, že trpasličí planeta 136108 Haumea, která obíhá v říši za Neptunem, krátce zakryje hvězdu 18. velikosti v Boötesu a skočili na šanci se dívat. Koneckonců, Haumea už byla známá oddball: Je to jeden z největších objektů v Kuiperově pásu, má velmi podlouhlý tvar, rychle se točí a má dva měsíce.

Okultizace této hvězdy, označená jako URAT1 533–182543, přišla a odešla v úterý 17. ledna 2017 a pozorovatelé v síti 10 observatoří po celé střední Evropě úspěšně zaznamenali krátké zakrytí. Ale také našli něco neočekávaného: kolem Haumea je hustý úzký prsten.

Tyto dva grafy ukazují, jak bylo 10 úspěšných akordů (modré čáry s červenými nejistotami) použito k rekonstrukci tvaru končetiny trpasličí planety 136108 Haumea vlevo a umístění jejího prstenu vpravo během okultizace objektu hvězdou 21. ledna 2017. Akord od Crni Vnh (přerušovaná čára) je docela nejistá.
Nature / JL Ortiz et al

Jak se José Luis Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucia, Španělsko) a 92 kolegů podrobně zabývají přírodou 12. října , několik pozorovacích týmů jasně detekovalo prsten jako sekundární poklesy ve hvězdném světle zhruba 2 minuty před a po hlavní události. Tento prsten je tmavý, úzký (70 km široký) a dostatečně hustý, aby zablokoval asi polovinu světla hvězdy - takže je to podobné těm, které obklopují Uran a Neptun. Oběžná dráha prstence má poloměr asi 2 287 km (1 421 km) - to je příliš blízko k samotné Haumea, hluboko uvnitř gravitačního prahu zvaného Rocheův limit, aby se mohla sbírat do jediného těla.

Tato mapa ukazuje 10 observatoří, které zaznamenaly okultizaci Haumea (zelené tečky) a dva, které ne (červené tečky). Modré čáry označují šířku Haumea stínu, který se pohyboval, který se během akce pohyboval na jih na sever.
Nature / JL Ortiz et al

Jak prsten vznikl, není jasné. Haumea není jediným tělem vnějšího solárního systému s jedním. Okupace 10199 Chariklo a 2060 Chiron, oba v roce 2013, také objevily prsteny; tyto dva objekty jsou Kentaury, což znamená, že zaujímají podlouhlé oběžné dráhy driftu mezi těmi na vnějších planetách. Haumea je ale mnohem dál a pohybuje se po 284leté orbitě, která se pohybuje od 35 do 51 astronomických jednotek od Slunce. Je to také rychlý spinner (jednou za 3, 9 hodiny) a největší fragment většího objektu Kuiper Belt, který se v dávné minulosti rozpadl.

Zdá se, že prsten leží v Haumeaině rovníkové rovině, kterou sdílí také větší vnější měsíc Hi'iaka. Je také umístěn jen pár kilometrů od rezonance 3: 1 spin-orbit, což je gravitačně jedinečné místo, na kterém by se objekt jednou zakroužil, když Haumea potřebuje dokončit tři rotace.

Mezitím Ortiz a jeho tým použili okultní záznamy k rekonstrukci Haumeaovy siluety. Předchozí teleskopická pozorování ukázala, že Haumea má tvar tříosého elipsoidu, nafouknutého přes jeho rovník a rozdrceného jeho póly v důsledku rychlého otáčení. Hodnoty odvozené z lednového krytí, délky 1 404 km a šířky 1 138, nejsou skutečnými celkovými rozměry trpasličí planety. Ve skutečnosti poznamenávají: „Ukazuje se, že Haumea byla během okultace na svém absolutním minimu jasu“ a skutečná velikost musí být podstatně větší: 2 322 km nejdelší osou a 1 026 nejkratší. Ze všech objektů Kuiper Belt jsou větší pouze Pluto a Eris.

Skutečný profil Haumea je nahoře, ale k okultaci v lednu 2017 došlo, když Haumea představila svou minimální předpokládanou plochu vůči Zemi. Barvy označují povrchovou teplotu (v kelvinech).
Institut Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku

Nová větší velikost znamená, že průměrná hustota Haumea musí být nižší, než se dříve myslelo, a klesla na přibližně 1, 9 g / cm3. To je těsná shoda s Pluto střední hustotou a navrhuje složení se zhruba stejnými porcemi skály a ledu. Větší velikost také znamená, že Haumea odráží asi polovinu slunečního světla, které zasahuje jeho povrch ovládaný vodní ledem, podstatně nižší než albeda 70% až 80%, která byla odvozena z infračervených pozorování vesmírnými teleskopy Spitzer a Herschel.

Nicméně, kromě velikosti a vlastností Haumea je to právě objevený prsten, který má bzučení dynamistů. Jedním z důsledků, autoři dochází k závěru, je, že takové kruhy mohou být běžné v transneptunské oblasti, z níž pocházejí Centaurs jako Charon a Chariklo.

Mimochodem, objev a pojmenování Haumea bylo najato kontroverzí. Pozorovací týmy vedené Ortizem a Michaelem Brownem (Caltech) oba tvrdily, že si toho všimly jako první. Ortiz dokonce nabídl jméno Ataecina, iberskou bohyni podsvětí. Poté, v září 2008, dva panely Mezinárodní astronomické unie pověřené pojmenováním trpasličích panelů oznámily svá rozhodnutí, z nichž každý rozhodl jedním hlasem, ve prospěch Brownova týmu.