Луны Хаумеа - Moons of Haumea

Анимация Хаумеа и его спутников, снятая Хаббл в 2008 году. Хияка - более яркий объект вокруг Хаумеа (в центре), а Намака - более тусклый объект внизу.
Масштабная диаграмма Хаумеа, кольца и орбит двух его спутников

В внешняя солнечная система планетоид Хаумеа имеет два известных луны, Hiʻiaka и Намака, названный в честь Гавайский богини. Эти маленькие спутники были открыты в 2005 году в результате наблюдений за Хаумеа, проведенных на больших телескопах Обсерватория В. М. Кека на Гавайях.

Спутники Хаумеа необычны во многих отношениях. Считается, что они являются частью его расширенная коллизионная семья, который образовался миллиарды лет назад из ледяных обломков после сильного удара, разрушившего Хаумеа. лед мантия. Хияка, большая и внешняя луна, покрыта большим количеством чистого водяного льда, что редко встречается среди Пояс Койпера объекты.[1] Намака, около одной десятой массы, имеет орбиту с удивительной динамикой: это необычно эксцентричный и, похоже, находится под сильным влиянием более крупного спутника.

История

Два маленьких спутники были обнаружены вокруг Хаумеа (который в то время все еще обозначался 2003 EL61) посредством наблюдений с использованием W.M. Обсерватория Кека по Калтех в 2005 г. Внешний и более крупный из двух спутников был обнаружен 26 января 2005 г.[2] и официально обозначался как S / 2005 (2003 EL61) 1, хоть и по прозвищу "Рудольф "командой Калтеха.[3] Меньший внутренний спутник Хаумеа был обнаружен 30 июня 2005 г. и получил официальное название S / 2005 (2003 EL61) 2 и по прозвищу "Blitzen ".[4] 7 сентября 2006 года оба спутника были пронумерованы и включены в официальный каталог малых планет как (136108) 2003 EL.61 I и II соответственно.

Были объявлены постоянные названия этих спутников, а также название 2003 г. EL.61, посредством Международный астрономический союз 17 сентября 2008 года: (136108) Хаумеа I Хияка и (136108) Хаумеа II Намака.[5] Каждая луна была названа в честь дочери Хаумеа, гавайская богиня плодородия и деторождения. Hiʻiaka богиня танцевать и покровительница Большой остров Гавайи, где Обсерватория Мауна-Кеа расположен.[6] Намака богиня воды и моря; она остудила свою сестру Пеле Лава текла в море, превращая его в новую землю.[7]

Согласно ее легенде, многие дети Хаумеа произошли от разных частей ее тела.[7] Карликовая планета Хаумеа кажется, что он почти полностью сделан из камня, только с поверхностным слоем льда; Считается, что большая часть первоначальной ледяной мантии была взорвана ударом, в результате которого Хаумеа приобрела нынешнюю высокую скорость вращения, когда материал превратился в небольшой Пояс Койпера объекты в Конфликтная семья Хаумеа. Следовательно, могут быть дополнительные внешние луны, меньшие, чем Намака, которые еще не были обнаружены. Тем не мение, HST наблюдения подтвердили, что никакие другие луны ярче, чем 0,25% яркости Хаумеа, не существуют в пределах ближайшей десятой части расстояния (0,1% объема), где они могли бы удерживаться гравитационным влиянием Хаумеа (его Сфера холма ).[8] Это делает маловероятным их существование.

Свойства поверхности

Телескоп Кека изображение Хаумеа (в центре), Хииаки (вверху) и Намаки (внизу).

Хияка - это внешняя луна диаметром около 350 км, более крупная и яркая из двух лун.[9] Сильные абсорбционные особенности, наблюдаемые при 1,5, 1,65 и 2 мкм в его инфракрасный спектр согласуется с почти чистым кристаллическим водяным льдом, покрывающим большую часть его поверхности. Необычный спектр и его сходство с линиями поглощения в спектре Хаумеа привели Брауна и его коллег к выводу, что маловероятно, что система лун была сформирована гравитационным захватом проходящих объектов пояса Койпера на орбиту вокруг карликовой планеты: вместо этого , луны Хаумеи должны быть фрагментами самой Хаумеи.[10]

Размеры обоих спутников рассчитаны исходя из предположения, что они имеют одинаковые инфракрасные лучи. альбедо как и Хаумеа, что разумно, поскольку их спектры показывают, что они имеют одинаковый состав поверхности. Альбедо Хаумеа было измерено Космический телескоп Спитцера: с помощью наземных телескопов луны слишком малы и близки к Хаумеа, чтобы их можно было увидеть независимо.[11] Основываясь на этом общем альбедо, внутренняя луна Намака, которая составляет десятую часть массы Хииаки, будет иметь диаметр около 170 км.[12]

В Космический телескоп Хаббла (HST) имеет адекватное угловое разрешение, чтобы отделить свет от лун от света Хаумеа. Фотометрия тройной системы Хаумеа с помощью HST NICMOS камера подтвердил, что спектральная линия 1,6 мкм, указывающая на присутствие водяного льда, по крайней мере так же сильна в спектрах лун, как и в спектре Хаумеа.[11]

Луны Хаумеа слишком тусклые, чтобы их можно было обнаружить с помощью телескопов размером менее 2 метров в диаметре. отверстие, хотя сама Хаумеа имеет визуальную величину 17,5, что делает его третьим по яркости объектом в поясе Койпера после Плутон и Makemake, и его легко наблюдать в большой любительский телескоп.

Орбитальные характеристики

Вид на орбиты Хияки (синий) и Намака (зеленый)
Иллюстрация взаимных событий между Хаумеа и Намакой в ​​2009–2011 гг.

Хияка вращается вокруг Хаумеа почти по кругу каждые 49 дней.[9] Намака обращается вокруг Хаумеа за 18 дней в умеренно эллиптическом некеплеровский орбита, а по состоянию на 2008 г. была наклонена на 13 ° относительно Хииаки, что возмущает его орбита.[4] Поскольку считается, что столкновение, создавшее спутники Хаумеа, произошло в ранней истории Солнечной системы,[13] в последующие миллиарды лет это должно было быть приливно затухающий на более круговую орбиту. Орбита Намаки, вероятно, была нарушена орбитальные резонансы с более массивным Hiʻiaka из-за сходящихся орбит, когда они двигались от Хаумеа из-за приливная диссипация.[4] Они могли быть пойманы, а затем несколько раз выходили из орбитального резонанса; в настоящее время они близки к соотношению 8: 3 резонанс.[4] Этот резонанс сильно возмущает орбиту Намаки, которая имеет ток прецессия своего аргумент перицентра примерно на –6,5 ° в год, период прецессии - 55 лет.[8]

В настоящее время орбиты спутников Хаумеа выглядят почти точно с Земли с ребра, причем Намака периодически скрытый Хаумеа с 2009 по 2011 год.[14][15] Наблюдение за такими транзитами предоставит точную информацию о размере и форме Хаумеа и его спутников, так как произошло в конце 1980-х с Плутоном и Харон.[16] Крошечное изменение яркости системы во время этих затмений потребовало по крайней мере средний -отверстие профессиональный телескоп для обнаружения.[17] В последний раз Хияка окутывал Хаумеа в 1999 году, за несколько лет до своего открытия, и не повторится в течение примерно 130 лет.[18] Однако в ситуации, уникальной среди регулярные спутники, Великий затягивание орбиты Намаки по Хииаке сохранил угол обзора транзитов Намака – Хаумеа еще на несколько лет.[4][17]

Заказ
[примечание 1]
Имя
(произношение)
[заметка 2]
Средний диаметр
(км)		Масса
(×1018 кг)		Полу-мажор
ось (км)		Орбитальный период
(дней)		ЭксцентриситетНаклон (°)Дата открытия
0(звенеть)≈ 702285±8[19]0.489438±0.000012[19][а]≈ 0Январь 2017 г.
1Хаумеа IIНамака/ nɑːˈmɑːkə /≈ 170?1.79±1.48[8]
(≈ 0,05% Хаумеа)		25657±91[8]18.2783±0.0076[8][заметка 3]0.249±0.015[8][примечание 4]113.013±0.075[8]
(13.41±0.08 из Хииаки)[примечание 4]		Июнь 2005 г.
2Хаумеа IHiʻiaka/ hiːʔiːˈɑːkə /≈ 31017.9±1.1[8]
(≈ 0,5% Хаумеа)		49880±198[8]49.462±0.083[8][заметка 3]0.0513±0.0078[8]126.356±0.064[8]Январь 2005 г.

Примечания

  1. ^ Порядок относится к положению относительно их среднего расстояния от Хаумеа.
  2. ^ Этикетка относится к Римская цифра приписываются каждой луне в порядке их открытия.
  3. ^ а б С помощью Третий закон Кеплера.
  4. ^ а б По состоянию на 2008 год: эксцентричность и склонность Намаки Переменная из-за возмущения.
  1. ^ На основе резонанса 3: 1 с периодом вращения Хаумеа.

Рекомендации

  1. ^ Баркуме, К. М .; Brown, M.E .; Шаллер, Э. Л. (2006). "Водяной лед на спутнике пояса Койпера Объект 2003 EL61" (PDF). Астрофизический журнал. 640 (1): L87 – L89. arXiv:Astro-ph / 0601534. Bibcode:2006ApJ ... 640L..87B. Дои:10.1086/503159. S2CID  17831967.
  2. ^ М. Э. Браун; А. Х. Бушез; Д. Рабинович; Р. Сари; К. А. Трухильо; М. ван Дам; Р. Кэмпбелл; Дж. Чин; С. Хардман; Э. Йоханссон; Р. Лафон; Д. Ле Миньян; П. Стомски; Д. Саммерс; П. Визинович (2 сентября 2005 г.). "Обсерватория Кека, лазерный гид, открытие адаптивной оптикой звезд и описание спутника большого объекта пояса Койпера 2003 EL61" (PDF). Письма в астрофизический журнал. 632 (1): L45 – L48. Bibcode:2005ApJ ... 632L..45B. Дои:10.1086/497641.
  3. ^ Кеннет Чанг (20 марта 2007 г.). «Собираем воедино ключи к старому столкновению, Iceball от Iceball». Нью-Йорк Таймс. Получено 12 октября 2008.
  4. ^ а б c d е Д. Рагоззин; М. Э. Браун; К. А. Трухильо; Э. Л. Шаллер. "Орбиты и массы спутниковой системы 2003 EL61". Конференция AAS DPS 2008. Архивировано из оригинал 18 июля 2013 г.. Получено 17 октября 2008.
  5. ^ "Пресс-релиз - IAU0807: МАС назвал пятую карликовую планету Хаумеа". Международный астрономический союз. 17 сентября 2008 г.. Получено 18 сентября 2008.
  6. ^ «Карликовые планеты и их системы». Газетир планетарной номенклатуры Геологической службы США. Получено 17 сентября 2008.
  7. ^ а б Роберт Д. Крейг (2004). Справочник полинезийской мифологии. ABC-CLIO. п. 128. ISBN  1-57607-894-9.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Ragozzine, D .; Браун, M.E. (2009). «Орбиты и массы спутников карликовой планеты Хаумеа = 2003 EL61». Астрономический журнал. 137 (6): 4766–4776. arXiv:0903.4213. Bibcode:2009AJ .... 137.4766R. Дои:10.1088/0004-6256/137/6/4766. S2CID  15310444.
  9. ^ а б Браун, М.Э.; Van Dam, M. A .; Bouchez, A.H .; Le Mignant, D .; Кэмпбелл, Р. Д .; Chin, J. C. Y .; Конрад, А .; Hartman, S.K .; Johansson, E.M .; Lafon, R.E .; Рабиновиц, Д. Л. Рабинович; Stomski, P. J. Jr .; Саммерс, Д. М .; Trujillo, C.A .; Визинович, П. Л. (2006). «Спутники крупнейших объектов пояса Койпера» (PDF). Астрофизический журнал. 639 (1): L43 – L46. arXiv:astro-ph / 0510029. Bibcode:2006ApJ ... 639L..43B. Дои:10.1086/501524. S2CID  2578831. Получено 19 октября 2011.
  10. ^ Майкл Э. Браун. «Крупнейшие объекты пояса Койпера» (PDF). CalTech. Получено 19 сентября 2008.
  11. ^ а б Fraser, W.C .; Браун, M.E. (2009). "Фотометрия необычной карликовой планеты Хаумеа и ее спутников NICMOS". Письма в астрофизический журнал. 695 (1): L1 – L3. arXiv:0903.0860. Bibcode:2009ApJ ... 695L ... 1F. Дои:10.1088 / 0004-637X / 695/1 / L1. S2CID  119273925.
  12. ^ "(136108) Хаумеа, Хииака и Намака". Johnstonsarchive.net. Получено 1 февраля 2009.
  13. ^ Майкл Э. Браун; Кристина М. Баркуме; Дарин Рагоззин; Эмили Л. Шаллер (19 января 2007 г.). «Коллизионное семейство ледяных объектов в поясе Койпера» (PDF). Природа. 446 (7133): 294–296. Bibcode:2007Натура.446..294Б. Дои:10.1038 / природа05619. PMID  17361177. S2CID  4430027.
  14. ^ "Циркуляр МАС 8949". Международный астрономический союз. 17 сентября 2008 г. Архивировано с оригинал 11 января 2009 г.. Получено 6 декабря 2008.
  15. ^ Браун, М. «Взаимные события Хаумеа и Намаки». Получено 18 февраля 2009.
  16. ^ Люси-Энн Адамс Макфадден; Пол Роберт Вайсман; Торренс В. Джонсон (2007). Энциклопедия Солнечной системы. ISBN  978-0-12-088589-3. Получено 17 октября 2008.
  17. ^ а б Д. К. Фабрики; М. Дж. Холман; Д. Рагоззин; М. Э. Браун; и другие. (2008). «Взаимные события 2003 года EL61 и его внутренний спутник». Конференция AAS DPS 2008. 40: 36.08. Bibcode:2008ДПС .... 40.3608F.
  18. ^ Майк Браун (18 мая 2008 г.). «Лунная тень понедельника (исправлено)». Планеты Майка Брауна. Получено 27 сентября 2008.
  19. ^ а б Ортис, Дж. Л .; Santos-Sanz, P .; Sicardy, B .; и другие. (2017). «Размер, форма, плотность и кольцо карликовой планеты Хаумеа от звездного затмения». Природа. 550 (7675): 219–223. arXiv:2006.03113. Bibcode:2017Натура.550..219O. Дои:10.1038 / природа24051. HDL:10045/70230. PMID  29022593. S2CID  205260767.

внешняя ссылка