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Haumea

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Este artigo é sobre o planeta anão. Para a deusa havaiana, ver Haumea (mitologia).
Haumea
Imagem de baixa resolução do Telescópio Espacial Hubble de Haumea e suas duas luas, Hiʻiaka (acima) e Namaka (abaixo), junho de 2015
Descoberta
Descoberto por
Data da descoberta
  • 7 de março de 2003 (Ortiz)
  • 28 de dezembro de 2004 (Brown)
Designações
Designação do MPC (136108) Haumea
Nomeado em homenagem aHaumea
Designações alternativas2003 EL61
Categoria de planeta menor
Adjetivoshaumeano[4]
Símbolo🝻 (principalmente astrológico)
Características orbitais[5]
Época 17 de dezembro de 2020 (JD 2.459.200,5)
Parâmetro de incerteza 2
Arco de observação65 anos e 291 dias (24.033 dias)
Data mais antiga de precovery22 de março de 1955
Afélio51,585 UA (7,7170 Tm)
Periélio34,647 UA (5,1831 Tm)
Semieixo maior43,116 UA (6,4501 Tm)
Excentricidade0,19642
Período orbital (sideral)283,12 anos (103.410 dias)[6]
Velocidade orbital média4,53 km/s[nb 1]
Anomalia média218,205°
Movimento médio0° 0m 12,533s / dia
Inclinação28,2137°
Longitude do nó ascendente122,167°
Tempo do periélio≈ 1 de junho de 2133[7]
± 2 dias
Argumento do periélio239,041°
Satélites conhecidos2 (Hiʻiaka e Namaka)
Características físicas
Dimensões
  • ≈ 2.100 × 1.680 × 1.074 km[nb 2][8]
  • 2.322 ± 60 × 1.704 ± 8 × 1.026 ± 32 km[nb 3][9]
Raio médio
Área da superfície≈ 8,14 × 106 km2[nb 2][10]
Volume≈ 1,98 × 109 km3[nb 2][11]
0,0018 Terras
Massa(4,006 ± 0,040) × 1021 kg[12]
0,00066 Terras
Densidade média
  • ≈ 2,018 g/cm3[nb 2]
  • 1,885 ± 0,080 g/cm3 a 1,757 g/cm3[nb 4]
Gravidade superficial equatorial0,93 m/s2 nos polos para 0,24 m/s2 no eixo mais longo
Velocidade de escape equatorial1 km/s nos polos para 0,71 km/s no eixo mais longo
Período de rotação sideral3,915341 ± 0,000005 horas[13]
(0,163139208 dia)
Inclinação axial≈ 126° (para órbita; pressumido)
81,2° ou 78,9° (para eclíptica)[nb 5]
Ascensão reta do polo norte282,6° ± 1,2°[14](p3174)
Declinação do polo norte−13,0° ± 1.3° ou −11,8° ± 1,2°[14](p3174)
Albedo geométrico
Temperatura< 50 K[17]
Tipo espectral
  • BB (neutro)
  • B−V = 0,64, V−R = 0,33[18]
  • B0−V0 = 0,646[19]
Magnitude aparente17,3 (oposição)[20][21]
Magnitude absoluta (H)0,428 ± 0,011 (banda V)[13] · 0,2[6]

Haumea (designação de planeta menor: 136108 Haumea) é um planeta anão localizado além da órbita de Netuno.[22] Foi descoberto em 2004 por uma equipe liderada por Mike Brown do Caltech no Observatório de Palomar, e formalmente anunciado em 2005 por uma equipe liderada por no Observatório da Serra Nevada na Espanha, que o havia descoberto naquele ano em imagens de pré-descoberta tiradas pela equipe em 2003. A partir desse anúncio, recebeu a designação provisória 2003 EL61.

Em 17 de setembro de 2008, recebeu o nome de Haumea, a deusa havaiana do parto e da fertilidade, sob a expectativa da União Astronômica Internacional (IAU) de que se revelasse um planeta anão. Estimativas nominais o tornam o terceiro maior objeto transnetuniano conhecido, depois de Éris e Plutão, e aproximadamente do tamanho da lua de Urano, Titânia. Imagens de pré-descoberta de Haumea foram identificadas desde 22 de março de 1955.[6]

A massa de Haumea é cerca de um terço da de Plutão e 1/1400 da da Terra. Embora sua forma não tenha sido observada diretamente, cálculos de sua curva de luz indicam que se trata de um elipsoide de Jacobi (a forma que teria se fosse um planeta anão), com seu eixo maior duas vezes mais longo que o menor. Em outubro de 2017, astrônomos anunciaram a descoberta de um sistema de anéis ao redor de Haumea, representando o primeiro sistema de anéis descoberto para um objeto transnetuniano e um planeta anão.

Até recentemente, acreditava-se que a gravidade de Haumea era suficiente para que ele relaxasse em equilíbrio hidrostático, embora isso não esteja claro atualmente. Acredita-se que o formato alongado de Haumea, juntamente com sua rotação rápida, anéis e alto albedo (devido a uma superfície de gelo cristalino), sejam consequências de uma colisão gigante, que fez de Haumea o maior membro de uma família de colisões (a família Haumea), que inclui vários grandes objetos transnetunianos e as duas luas conhecidas de Haumea, Hiʻiaka e Namaka.

História

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Descoberta

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Duas equipes reivindicam o crédito pela descoberta de Haumea. Uma equipe composta por Mike Brown, do Caltech, David Rabinowitz, da Universidade de Yale, e Chad Trujillo, do Observatório Gemini, no Havaí, descobriu Haumea em 28 de dezembro de 2004, a partir de imagens que haviam obtido em 6 de maio de 2004. Em 20 de julho de 2005, eles publicaram um resumo online de um relatório destinado a anunciar a descoberta em uma conferência em setembro de 2005.[23]

Por volta dessa época, José Luis Ortiz Moreno e sua equipe do Instituto de Astrofísica de Andalucía no Observatório de Serra Nevada, na Espanha, encontraram Haumea em imagens tiradas entre 7 e 10 de março de 2003.[24] Ortiz enviou um e-mail ao Centro de Planetas Menores (MPC) com sua descoberta na noite de 27 de julho de 2005.[24]

Brown inicialmente concedeu o crédito da descoberta a Ortiz,[25] mas passou a suspeitar de fraude por parte da equipe espanhola ao saber que o observatório espanhol havia acessado os registros de observação de Brown um dia antes do anúncio da descoberta, fato que não foi divulgado no anúncio, como seria de costume. Esses registros incluíam informações suficientes para permitir que a equipe de Ortiz pré-descobrisse Haumea em suas imagens de 2003, e foram acessados novamente pouco antes de Ortiz agendar o horário do telescópio para obter imagens de confirmação para um segundo anúncio ao Centro de Planetas Menores (MPC) em 29 de julho. Ortiz posteriormente admitiu ter acessado os registros de observação do Caltech, mas negou qualquer irregularidade, afirmando que estava apenas verificando se eles haviam descoberto um novo objeto.[26]

O protocolo da União Astronômica Internacional (IAU) é que o crédito pela descoberta de um planeta menor vai para quem primeiro enviar um relatório ao Centro de Planetas Menores (MPC) com dados posicionais suficientes para uma determinação decente de sua órbita, e que o descobridor creditado tem prioridade na escolha de um nome. No entanto, o anúncio da União Astronômica Internacional (IAU) em 17 de setembro de 2008, de que Haumea havia sido nomeado por um comitê duplo estabelecido para corpos que se espera sejam planetas anões, não mencionou um descobridor. O local da descoberta foi listado como o Observatório de Serra Nevada da equipe espanhola,[27][28] mas o nome escolhido, Haumea, foi a proposta do Caltech. A equipe de Ortiz havia proposto "Atégina", a antiga deusa ibérica da primavera;[24] como uma divindade ctônica, teria sido apropriado para um plutino, o que Haumea não era.

Nome e símbolo

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Até receber um nome permanente, a equipe de descoberta do Caltech usava o apelido de "Papai Noel" entre si, pois havia descoberto Haumea em 28 de dezembro de 2004, logo após o Natal.[29] A equipe espanhola foi a primeira a registrar uma reivindicação de descoberta junto ao Centro de Planetas Menores (MPC), em julho de 2005. Em 29 de julho de 2005, Haumea recebeu a designação provisória 2003 EL61, com base na data da imagem da descoberta espanhola. Em 7 de setembro de 2006, foi numerado e admitido no catálogo oficial de planetas menores como (136108) 2003 EL61.

Seguindo as diretrizes estabelecidas na época pela União Astronômica Internacional (IAU) de que os objetos clássicos do cinturão de Kuiper recebessem nomes de seres mitológicos associados à criação,[30] em setembro de 2006, a equipe do Caltech submeteu nomes formais da mitologia havaiana à União Astronômica Internacional (IAU) para (136108) 2003 EL61 e suas luas, a fim de "homenagear o local onde os satélites foram descobertos".[31] Os nomes foram propostos por David Rabinowitz, da equipe do Caltech.[22] Haumea é a deusa matrona da ilha de Hawaiʻi, onde Gemini e o Observatório W. M. Keck estão localizados em Mauna Kea. Além disso, ela é identificada com Papa, a deusa da terra e esposa de Wākea (espaço),[32] o que, na época, parecia apropriado porque Haumea era considerada composta quase inteiramente de rocha sólida, sem o espesso manto de gelo sobre um pequeno núcleo rochoso típico de outros objetos conhecidos do cinturão de Kuiper.[33][34] Por último, Haumea é a deusa da fertilidade e do parto, com muitos filhos que surgiram de diferentes partes de seu corpo;[32] isso corresponde ao enxame de corpos gelados que se acredita terem se separado do corpo principal durante uma antiga colisão.[34] As duas luas conhecidas, também consideradas formadas dessa maneira,[34] são assim nomeadas em homenagem a duas das filhas de Haumea, Hiʻiaka e Nāmaka.[33]

A proposta da equipe de Ortiz, Atégina, não atendia aos requisitos de nomenclatura da União Astronômica Internacional (IAU), pois os nomes de divindades ctônicas eram reservados para objetos transnetunianos ressonantes de forma estável, como plutinos, que ressoam 3:2 com Netuno, enquanto Haumea estava em uma ressonância intermitente de 7:12 e, portanto, por algumas definições, não era um corpo ressonante. Os critérios de nomenclatura seriam esclarecidos no final de 2019, quando a União Astronômica Internacional (IAU) decidiu que figuras ctônicas seriam usadas especificamente para plutinos.

Um símbolo planetário para Haumea, ⟨🝻⟩, está incluído no Unicode em U+1F77B.[35] Os símbolos planetários não são mais muito usados na astronomia, e 🝻 é usado principalmente por astrólogos,[36] mas também foi usado pela NASA.[37] O símbolo foi projetado por Denis Moskowitz, um engenheiro de software em Massachusetts; ele combina e simplifica os petróglifos havaianos que significam "mulher" e "parto".[38]

Órbita

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A órbita de Haumea fora de Netuno é semelhante à de Makemake. As posições são a partir de 1º de janeiro de 2018.

Haumea tem um período orbital de 284 anos terrestres, um periélio de 35 UA e uma inclinação orbital de 28°.[6] Passou pelo afélio no início de 1992 e atualmente tem mais de 50 UA do Sol.[20] Chegará ao periélio em 2133.[7] A órbita de Haumea tem uma excentricidade um pouco maior do que a dos outros membros de sua família colisional. Pensa-se que isso se deva à fraca ressonância orbital de 7:12 de Haumea com Netuno modificando gradualmente sua órbita inicial ao longo de um bilhão de anos,[34][39] através do efeito de Kozai, que permite a troca de uma inclinação de uma órbita pelo aumento da excentricidade.[34][40][41]

Com uma magnitude visual de 17,3,[20] Haumea é o terceiro objeto mais brilhante no cinturão de Kuiper após Plutão e Makemake, e facilmente observável com um grande telescópio amador.[42] No entanto, como os planetas e a maioria dos corpos menores do Sistema Solar compartilham um alinhamento orbital comum a partir de suas formações no disco primordial do Sistema Solar, a maioria das pesquisas iniciais para objetos distantes focaram na projeção no céu desse plano comum, chamado eclíptico.[43] À medida que a região do céu perto da eclíptica tornou-se bem explorada, mais tarde as pesquisas no céu começaram a procurar objetos que haviam sido dinamicamente excitados em órbitas com inclinações mais altas, bem como objetos mais distantes, com movimentos médios mais lentos no céu.[44][45] Essas pesquisas finalmente cobriram a localização de Haumea, com sua alta inclinação orbital e posição atual longe da eclíptica.

Possível ressonância com Netuno

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A libração da órbita nominal de Haumea em um referencial em rotação, com Netuno estacionário (ver 2 Pallas para um exemplo que não é de libração)
O ângulo de libração da ressonância fraca de 7:12 de Haumea com Netuno, , nos próximos 5 milhões de anos

Pensa-se que Haumea esteja em uma ressonância orbital com Netuno intermitente de 7:12.[34] Seu nó ascendente Ω precessa com um período de cerca de 4,6 milhões de anos, e a ressonância é quebrada duas vezes por ciclo de precessão, ou a cada 2,3 milhões de anos, apenas para retornar uma centena de mil anos mais tarde.[2] Como essa não é uma ressonância estável, Marc Buie a qualifica como que não é ressonante.[46]

Rotação

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Haumea exibe grandes flutuações de brilho ao longo de um período de 3,9 horas, o que só pode ser explicado por um período de rotação dessa duração.[47] Isso é mais rápido do que qualquer outro corpo em equilíbrio conhecido no Sistema Solar e, de fato, mais rápido do que qualquer outro corpo conhecido com mais de 100 km de diâmetro.[42] Enquanto a maioria dos corpos em rotação em equilíbrio são achatados em esferoides oblatos, Haumea gira tão rapidamente que é distorcido em um elipsoide triaxial. Se Haumea girasse muito mais rapidamente, ele se distorceria em um formato de haltere e se dividiria em dois.[22] Acredita-se que essa rotação rápida tenha sido causada pelo impacto que criou seus satélites e família colisional.[34]

O plano do equador de Haumea está orientado quase de lado em relação à Terra atualmente e também está ligeiramente deslocado em relação aos planos orbitais de seu anel e de sua lua mais externa, Hiʻiaka. Embora inicialmente assumido como coplanar ao plano orbital de Hiʻiaka por Ragozzine e Brown em 2009, seus modelos da formação colisional dos satélites de Haumea sugeriram consistentemente que o plano equatorial de Haumea estava pelo menos alinhado com o plano orbital de Hiʻiaka em aproximadamente 1°.[12] Isso foi apoiado por observações de uma ocultação estelar por Haumea em 2017, que revelou a presença de um anel aproximadamente coincidente com o plano da órbita de Hiʻiaka e o equador de Haumea.[9] Uma análise matemática dos dados de ocultação por Kondratyev e Kornoukhov em 2018 impôs restrições aos ângulos de inclinação relativos do equador de Haumea aos planos orbitais de seu anel e Hiʻiaka, que foram encontrados inclinados 3,2° ± 1,4° e 2,0° ± 1,0° em relação ao equador de Haumea, respectivamente.[14]

Características físicas

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Tamanho, forma e composição

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O tamanho de um objeto do Sistema Solar pode ser deduzido de sua magnitude óptica, sua distância e seu albedo. Os objetos parecem brilhantes para os observadores da Terra porque são grandes ou porque são altamente refletivos. Se sua refletividade (albedo) puder ser determinada, uma estimativa aproximada de seu tamanho pode ser feita. Para a maioria dos objetos distantes, o albedo é desconhecido, mas Haumea é grande e brilhante o suficiente para que sua emissão térmica seja medida, o que forneceu um valor aproximado para seu albedo e, portanto, seu tamanho.[48] No entanto, o cálculo de suas dimensões é complicado por sua rápida rotação. A física rotacional de corpos deformáveis prevê que, em apenas cem dias,[42] um corpo girando tão rapidamente quanto Haumea terá sido distorcido na forma de equilíbrio de um elipsoide triaxial. Acredita-se que a maior parte da flutuação no brilho de Haumea seja causada não por diferenças locais no albedo, mas pela alternância da vista lateral e da vista final, conforme visto da Terra.[42]

A rotação e a amplitude da curva de luz de Haumea foram argumentadas como impondo fortes restrições à sua composição. Se Haumea estivesse em equilíbrio hidrostático e tivesse uma baixa densidade como Plutão, com um espesso manto de gelo sobre um pequeno núcleo rochoso, sua rápida rotação o teria alongado em uma extensão maior do que as flutuações em seu brilho permitem. Tais considerações restringiram sua densidade a uma faixa de 2,6–3,3 g/cm3.[49][42] Em comparação, a Lua, que é rochosa, tem uma densidade de 3,3 g/cm3, enquanto Plutão, que é típico de objetos gelados no cinturão de Kuiper, tem uma densidade de 1,86 g/cm3. A possível alta densidade de Haumea cobriu os valores para minerais de silicato, como olivina e piroxênio, que compõem muitos dos objetos rochosos do Sistema Solar. Isso também sugeriu que a maior parte de Haumea era rocha coberta por uma camada relativamente fina de gelo. Um espesso manto de gelo mais típico dos objetos do cinturão de Kuiper pode ter sido lançado durante o impacto que formou a família colisional Haumeana.[34]

Como Haumea possui luas, a massa do sistema pode ser calculada a partir de suas órbitas usando a terceira lei de Kepler. O resultado é 4,2 × 1021 kg, 28% da massa do sistema plutoniano e 6% da da Lua. Quase toda essa massa está em Haumea.[12][50] Vários cálculos de modelos elipsoides das dimensões de Haumea foram feitos. O primeiro modelo produzido após a descoberta de Haumea foi calculado a partir de observações terrestres da curva de luz de Haumea em comprimentos de ondas ópticos: ele forneceu um comprimento total de 1.960 a 2.500 km e um albedo visual (pv) maior que 0,6.[42] A forma mais provável é um elipsoide triaxial com dimensões aproximadas de 2.000 × 1.500 × 1.000 km, com um albedo de 0,71.[42] Observações feitas pelo Telescópio Espacial Spitzer deram um diâmetro de 1.150+250
−100 km e um albedo de 0,84+0,1
−0,2, a partir de fotometria em comprimentos de ondas infravermelhos de 70 μm.[48] Análises subsequentes da curva de luz sugeriram um diâmetro circular equivalente de 1.450 km.[51] Em 2010, uma análise das medições feitas pelo Telescópio Espacial Herschel, juntamente com as medições mais antigas do Telescópio Spitzer, produziu uma nova estimativa do diâmetro equivalente de Haumea — cerca de 1.300 km.[52] Essas estimativas de tamanho independentes se sobrepõem a um diâmetro geométrico médio de aproximadamente 1.400 km. Em 2013, o Telescópio Espacial Herschel mediu o diâmetro circular equivalente de Haumea em aproximadamente 1.240+69
−58 km.[53]

A forma elipsoide calculada de Haumea, 1.960 × 1.518 × 996 km (assumindo um albedo de 0,73). À esquerda, estão as silhuetas equatoriais mínima e máxima (1.960 × 996 e 1.518 × 996 km); à direita, a vista do polo (1.960 × 1.518 km).
A rápida rotação de Haumea (de pouco menos de 4 horas) o alongou até assumir a forma de um elipsoide triaxial. Haumea exibe variações de cor distintas à medida que gira, indicando uma mancha vermelho-escura em sua superfície, como mostrado aqui.

No entanto, as observações de uma ocultação estelar em janeiro de 2017 lançaram dúvidas sobre todas essas conclusões. A forma medida de Haumea, embora alongada como presumido anteriormente, parecia ter dimensões significativamente maiores – de acordo com os dados obtidos da ocultação, Haumea tem aproximadamente o diâmetro de Plutão ao longo de seu eixo mais longo e cerca de metade disso em seus polos.[9] A densidade resultante calculada a partir da forma observada de Haumea foi de cerca de 1,8 g/cm3 – mais em linha com as densidades de outros grandes objetos transnetunianos (TNOs). Essa forma resultante parecia ser inconsistente com um corpo homogêneo em equilíbrio hidrostático,[9] embora Haumea pareça ser um dos maiores objetos transnetunianos (TNOs) descobertos,[48] menor que Éris, Plutão, semelhante a Makemake e possivelmente Gonggong, e maior que Sedna, Quaoar e Orco.

Um estudo de 2019 tentou resolver as medições conflitantes da forma e densidade de Haumea usando modelagem numérica de Haumea como um corpo diferenciado. Ele descobriu que dimensões de ≈ 2.100 × 1.680 × 1.074 km (modelando o eixo longo em intervalos de 25 km) eram a melhor correspondência para a forma observada de Haumea durante a ocultação de 2017, ao mesmo tempo em que eram consistentes com as formas elipsoides escalenas da superfície e do núcleo em equilíbrio hidrostático. [8] A solução revisada para a forma de Haumea implica que ele tem um núcleo de aproximadamente 1.626 × 1.446 × 940 km, com uma densidade relativamente alta de ≈ 2,68 g/cm3, indicativo de uma composição em grande parte de silicatos hidratados, como a caulinita. O núcleo é cercado por um manto gelado cuja espessura varia de cerca de 70 km nos polos a 170 km ao longo de seu eixo mais longo, compreendendo até 17% da massa de Haumea. A densidade média de Haumea é estimada em aproximadamente 2,018 g/cm3, com um albedo de aproximadamente 0,66.[8]

Superfície

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Em 2005, os telescópios do Gemini e do Keck obtiveram espectros de Haumea que mostraram fortes características de gelo de água cristalina semelhantes à superfície da lua de Plutão, Caronte.[17] Isso é peculiar, porque o gelo cristalino se forma em temperaturas acima de 110 K, enquanto a temperatura da superfície de Haumea é inferior a 50 K, uma temperatura na qual o gelo amorfo é formado.[17] Além disso, a estrutura do gelo cristalino é instável sob a chuva constante de raios cósmicos e partículas energéticas do Sol que atingem objetos transnetunianos.[17] A escala de tempo para o gelo cristalino reverter para gelo amorfo sob esse bombardeio é da ordem de dez milhões de anos,[54] mas os objetos transnetunianos estão em seus atuais locais de temperatura fria há escalas de tempo de bilhões de anos.[39]

Os danos por radiação também devem avermelhar e escurecer a superfície de objetos transnetunianos onde os materiais superficiais comuns, como compostos orgânicos semelhantes a tolina e gelo, estão presentes, como é o caso de Plutão. Portanto, os espectros e cor(es) sugerem que Haumea e seus membros de família passaram por um ressurgimento recente que produziu gelo fresco. No entanto, nenhum mecanismo plausível de ressurgimento foi sugerido.[19]

Haumea é tão brilhante quanto a neve, com um albedo na faixa de 0,6 a 0,8, consistente com gelo cristalino.[42] Outros grandes objetos transnetunianos (TNOs), como Éris, parecem ter albedos tão altos ou maiores.[55] A modelagem de melhor ajuste dos espectros de superfície sugeriu que 66% a 80% da superfície de Haumea parece ser gelo de água cristalina pura, com um contribuinte para o alto albedo possivelmente cianeto de hidrogênio ou argilas filossilicatadas.[17] Sais de cianeto inorgânicos, como cianeto de cobre e potássio, também podem estar presentes.[17]

No entanto, estudos posteriores dos espectros visível e infravermelho próximo sugerem uma superfície homogênea coberta por uma mistura íntima de 1:1 de gelo cristalino e amorfo, juntamente com não mais do que 8% de compostos orgânicos. A ausência de hidrato de amônia exclui o criovulcanismo e as observações confirmam que o evento de colisão deve ter ocorrido há mais de 100 milhões de anos, em concordância com os estudos dinâmicos.[56] A ausência de metano mensurável nos espectros de Haumea é consistente com uma história de colisão quente que teria removido tais voláteis,[17] em contraste com Makemake.[57]

Além das grandes flutuações na curva de luz de Haumea devido ao formato do corpo, que afetam todas as cores igualmente, pequenas variações independentes de cores vistas nos comprimentos de onda infravermelhos próximos e visíveis mostram uma região na superfície que difere tanto na cor quanto no albedo.[58][59] Mais especificamente, uma grande área vermelha escura na superfície branca brilhante de Haumea foi vista em setembro de 2009, possivelmente uma característica de impacto, que indica uma área rica em minerais e compostos orgânicos (ricos em carbono), ou possivelmente uma proporção maior de gelo cristalino.[47][60] Portanto, Haumea pode ter uma superfície manchada que lembra Plutão, se não tão extrema.

Anel

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Rotação de 3,9155 horas de Haumea dentro de seu anel descoberto

Uma ocultação estelar observada em 21 de janeiro de 2017 e descrita em um artigo da Nature de outubro de 2017 indicou a presença de um anel ao redor de Haumea. Isso representa o primeiro sistema de anéis descoberto para um objeto transnetuniano (TNO).[9][61] O anel tem um raio de cerca de 2.287 km, uma largura de aproximadamente 70 km e uma opacidade de 0,5. Está bem dentro do limite de Roche de Haumea, que seria de cerca de 4.400 km se fosse esférico (não ser esférico expande ainda mais o limite).[9]

O plano do anel é inclinado 3,2° ± 1,4° em relação ao plano equatorial de Haumea e coincide aproximadamente com o plano orbital de sua lua maior mais externa, Hiʻiaka.[9][62] O anel também está próximo da ressonância de órbita-spin de 1:3 com a rotação de Haumea (que está a um raio de 2.285 ± 8 km do centro de Haumea). Estima-se que o anel contribua com 5% para o brilho total de Haumea.[9]

Em um estudo sobre a dinâmica de partículas em anel, publicado em 2019, Othon Cabo Winter e colegas demonstraram que a ressonância de 1:3 com a rotação de Haumea é dinamicamente instável, mas que existe uma região estável no espaço de fase consistente com a localização do anel de Haumea. Isso indica que as partículas em anel se originam em órbitas circulares e periódicas que estão próximas, mas não dentro, da ressonância.[63]

Satélites

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Ver artigo principal: Satélites de Haumea
Haumea e suas luas em órbita, fotografadas pelo Hubble em 2008. Hiʻiaka é a lua mais brilhante e externa, enquanto Namaka é a lua mais fraca e interna.

Duas pequenas lyas foram descobertas orbitando Haumea, (136108) Haumea I, chamada Hiʻiaka, e (136108) Haumea II, chamada Namaka.[27] Darin Ragozzine e Michael Brown descobriram ambas em 2005, por meio de observações de Haumea usando o Observatório W. M. Keck.

Hiʻiaka, inicialmente apelidada de "Rudolph" pela equipe do Caltech,[64] foi descoberta em 26 de janeiro de 2005.[50] É a mais externa e, com aproximadamente 310 km de diâmetro, a maior e mais brilhante das duas, e orbita Haumea em um caminho quase circular a cada 49 dias.[65] Fortes características de absorção em 1,5 e 2 micrômetros no espectro infravermelho são consistentes com gelo de água cristalina quase puro cobrindo grande parte da superfície.[66] O espectro incomum, junto com linhas de absorção semelhantes em Haumea, levou Brown e colegas a concluir que a captura era um modelo improvável para a formação do sistema e que as luas haumeanas devem ser fragmentos do próprio Haumea.[39]

Namaka, a lua menor e mais interna de Haumea, foi descoberta em 30 de junho de 2005,[67] e apelidada de "Blitzen". Tem um décimo da massa de Hiʻiaka, orbita Haumea em 18 dias em uma órbita altamente elíptica e que não é kepleriana, e em 2008 está inclinada 13° em relação à lua maior, o que perturba sua órbita.[68] As excentricidades relativamente grandes, juntamente com a inclinação mútua das órbitas das luas, são inesperadas, pois deveriam ter sido amortecidas pelos efeitos de maré. Uma passagem relativamente recente por uma ressonância de 3:1 com Hiʻiaka pode explicar as órbitas excitadas atuais das luas haumeanas.[69]

De cerca de 2008 a 2011,[70] as órbitas das luas Haumeanas pareciam quase exatamente de lado da Terra, com Namaka ocultando Haumea periodicamente.[71] A observação de tais trânsitos teria fornecido informações precisas sobre o tamanho e a forma de Haumea e suas luas,[72] como aconteceu no final da década de 1980 com Plutão e Caronte.[73] A pequena mudança no brilho do sistema durante essas ocultações teria exigido pelo menos um telescópio profissional de abertura média para detecção.[72][74] Hiʻiaka ocultara Haumea pela última vez em 1999, alguns anos antes da descoberta, e não o fará novamente por cerca de 130 anos.[75] Entretanto, em uma situação única entre satélites regulares, a órbita de Namaka estava sendo bastante distorcida por Hiʻiaka, o que preservou o ângulo de visão dos trânsitos de Namaka e Haumea por mais alguns anos.[68][72][74] Um evento de ocultação foi observado em 19 de junho de 2009, no Observatório do Pico dos Dias, no Brasil.[76]

Sistema haumeano
Nome Diâmetro (km)[77] Semieixo maior (km)[78] Massa (kg)[78] Data de descoberta[79]
Haumea 2.322 × 1.704 × 1.026 (4,006 ± 0,040) × 1021 7 de março de 2003[79]
Hiʻiaka ≈ 310 49.880 (1,79 ± 0,11) x 1019 26 de janeiro de 2005
Namaka ≈ 170 25.657 (1,79 ± 1,48) x 1018 2005

Família colisional

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Ver artigo principal: Família Haumea

Haumea é o maior membro de sua família colisional, um grupo de objetos astronômicos com características físicas e orbitais semelhantes que se acredita terem se formado quando um progenitor maior foi destruído por um impacto.[34] Esta família é a primeira a ser identificada entre os objetos transnetunianos (TNOs) e inclui — além de Haumea e suas luas — (55636) 2002 TX300 (≈364 km), (24835) 1995 SM55 (≈174 km), (19308) 1996 TO66 (≈200 km), (120178) 2003 OP32 (≈230 km) e (145453) 2005 RR43 (≈252 km).[3] Brown e colegas propuseram que a família era um produto direto do impacto que removeu o manto de gelo de Haumea,[34] mas uma segunda proposta sugere uma origem mais complicada: que o material ejetado na colisão inicial se fundiu em uma grande lua de Haumea, que mais tarde foi destruída em uma segunda colisão, dispersando seus fragmentos para fora.[80] Este segundo cenário parece produzir uma dispersão de velocidades para os fragmentos que corresponde mais de perto à dispersão de velocidade medida dos membros da família.[80]

A presença da família colisional poderia implicar que Haumea e sua "descendência" poderiam ter se originado no disco disperso. No atual cinturão de Kuiper, pouco povoado, a chance de tal colisão ocorrer ao longo da idade do Sistema Solar é inferior a 0,1%.[81] A família não poderia ter se formado no cinturão de Kuiper primordial, mais denso, porque um grupo tão unido teria sido rompido pela migração de Netuno para o cinturão — a causa que se acredita ser a baixa densidade atual do cinturão.[81] Portanto, parece provável que a região dinâmica do disco disperso, na qual a possibilidade de tal colisão é muito maior, seja o local de origem do objeto que gerou Haumea e seus parentes.[81]

Como o grupo teria levado pelo menos um bilhão de anos para se difundir tanto, acredita-se que a colisão que criou a família Haumea tenha ocorrido há pelo menos esse tempo.[3]

Exploração

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Haumea fotografada pela sonda espacial New Horizons em 6 de outubro de 2007

Haumea foi observado de longe pela sonda espacial New Horizons em outubro de 2007, janeiro de 2017 e maio de 2020, a distâncias de 49 UA, 59 UA e 63 UA, respectivamente.[16] A trajetória de saída da sonda espacial permitiu observações de Haumea em ângulos de fase elevados que de outra forma não seriam obtidos da Terra, permitindo a determinação das propriedades de espalhamento de luz e do comportamento da curva de fase da superfície de Haumea.[16]

Uma missão de sobrevoo poderia alcançar Haumea em 16,45 anos se fosse lançada em 1 de novembro de 2026, 23 de setembro de 2037 e 29 de outubro de 2038.[82] Haumea poderia se tornar um alvo para uma missão de exploração,[83] e um exemplo desse trabalho é um estudo preliminar sobre uma sonda para Haumea e suas luas (a 35–51 UA).[84] A massa da sonda, a fonte de energia e os sistemas de propulsão são áreas tecnológicas essenciais para esse tipo de missão.[83]

Ver também

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Notas

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  1. ↑ Supondo uma órbita circular com excentricidade desprezível, a velocidade orbital média pode ser aproximada pelo tempo T que leva para completar uma revolução em torno de sua circunferência orbital, com o raio sendo seu semi-eixo maior a:  .
  2. ↑ a b c d e f Melhor modelo físico ajustado assumindo equilíbrio hidrostático para Haumea.[8]
  3. ↑ Modelo derivado de ocultação baseado na suposição de que o anel de Haumea não contribui para seu brilho total.[9]
  4. ↑ a b Modelo derivado de ocultação baseado na suposição de limite superior de que o anel de Haumea contribui com 5% para seu brilho total.[9]
  5. ↑ Kondratyev e Kornoukhov (2018) fornecem a orientação do polo norte de Haumea em termos de coordenadas equatoriais, onde α é ascensão reta e δ é declinação.[14](p3174) A transformação das coordenadas equatoriais em coordenadas eclípticas fornece λ ≈ 282,5° e β ≈ 9,9° para a primeira solução de (α, δ) = (282,6°, –13,0°), ou λ ≈ 282,6° e β ≈ 11,1° para a segunda solução de (α, δ) = (282,6°, –11,8°).[15] A latitude eclíptica, β, é o deslocamento angular em relação ao plano da eclíptica, enquanto a inclinação i em relação à eclíptica é o deslocamento angular em relação ao polo norte da eclíptica em β = +90°; i em relação à eclíptica seria o complemento de β, que é expresso pela diferença i = 90° – β. Assim, a inclinação axial de Haumea é de 81,2° ou 78,9° em relação à eclíptica, para o primeiro e segundo valores de β, respectivamente.

Referências

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