Der Zwergplanet Haumea

Die transneptunische Region hat sich in den letzten Jahren zu einem wahren Schatz an Entdeckungen entwickelt. Und dazwischen wurde auch Haumea entdeckt – dieser seltsame, längliche Zwergplanet, der sein eigenes Mondsystem hat.

Haumea ist nicht nur das größte Mitglied seiner besonderen Familie transneptunischer Objekte (TNOs), sondern auch unter bekannten Zwergplaneten einzigartig. Dies liegt an seiner Dehnung, einer ungewöhnlich schnellen Rotation, zwei bekannten Monden, hoher Dichte und hoher Albedo – all dies macht Haumea zu einer Kuriosität, wenn es um Zwergplaneten geht.

Entdeckung und Benennung:

Während Körper, die als Zwergplaneten bezeichnet werden, tendenziell kontrovers diskutiert werden, begann die Uneinigkeit über Haumea, sobald sie entdeckt wurde. Tatsächlich beanspruchen zwei Teams die Entdeckung: Mike Brown und sein Team bei Caltech sowie Jose Luis Ortiz Moreno und sein Team vom Instituto de Astrofísica de Andalucía am Sierra Nevada Observatory in Spanien.

Ersterer entdeckte Haumea im Dezember 2004 anhand von Bildern, die sie am 6. Mai 2004 von der W.M. Keck-Observatorium. Sie veröffentlichten am 20. Juli 2005 ein Online-Abstract über ihre Entdeckung und kündigten ihre Entdeckung auf einer Konferenz im September dieses Jahres an. In der Zwischenzeit schickten Ortiz und sein Team am 27. Juli 2005 eine E-Mail an das IAU Minor Planet Center über die Entdeckung von Haumea und behaupteten, sie hätten sie auf Bildern gefunden, die vom 7. bis 10. März 2003 aufgenommen wurden.

In der Ankündigung der IAU am 17. September 2008, Haumea sei als Zwergplanet anerkannt worden, wurde kein Entdecker erwähnt. Der Entdeckungsort wurde als Sierra Nevada Observatory des spanischen Teams aufgeführt, aber der gewählte Name Haumea wurde vom Caltech-Team vorgeschlagen.

Der Name Haumea stammt aus der hawaiianischen Mythologie, insbesondere von der Göttin der Fruchtbarkeit, die auch die Matronengöttin der Insel Hawaii ist, auf der sich das W. M. Keck Observatorium befindet. Daher stimmte der Name nicht nur mit den IAU-Richtlinien überein – dass klassische Kuipergürtelobjekte (KBOs) Namen mythologischer Wesen erhalten, die mit der Schöpfung verbunden sind -, sondern war auch eine Hommage an die Einrichtung, die die Entdeckung gemacht hat.

Ortiz 'Team hatte "Ataecina" vorgeschlagen, benannt nach der alten iberischen Göttin des Frühlings. aber nicht die IAU-Anforderungen erfüllen, da sie keine Schöpfungsgöttin ist und daher abgelehnt wurde. Bis es einen dauerhaften Namen erhielt, benutzte das Caltech-Entdeckungsteam den Spitznamen „Santa“ untereinander, weil sie Haumea am 28. Dezember 2004 kurz nach Weihnachten entdeckt hatten.

Da das spanische Team seine Klage zuerst beim Minor Planet Center eingereicht hatte, erhielt Haumea die vorläufige Bezeichnung 2003 EL61 (basierend auf dem Datum des spanischen Entdeckungsbildes) am 29. Juli 2005.

Größe, Masse und Umlaufbahn:

Die Berechnung von Haumeaus Größe, Masse und Dichte ist etwas kompliziert. Während es groß genug und hell genug ist, um seine Albedo (und damit seine Größe) messen zu können, wird die Berechnung seiner Abmessungen durch seine schnelle Rotation erschwert. Es wurden jedoch mehrere Ellipsoidmodellberechnungen unter Verwendung der Keck-Teleskope, des Spitzer-Weltraumteleskops und des Herschel-Weltraumteleskops durchgeführt, die Schätzungen geliefert haben.

Die ersten Berechnungen von Brown et al. Ergaben die ungefähren Abmessungen von 2.000 x 1.500 x 1.000 km. Die Spitzer-Messungen ergaben einen Durchmesser von 1050 bis 1400 km, während nachfolgende Lichtkurvenanalysen einen äquivalenten Kreisdurchmesser von 1.450 km nahelegten. Im Jahr 2010 ergab eine Analyse der Messungen des Herschel-Weltraumteleskops zusammen mit den älteren Spitzer-Teleskopmessungen eine neue Schätzung von ~ 1300 km.

Diese unabhängigen Größenschätzungen überschneiden sich bei einem durchschnittlichen geometrischen mittleren Durchmesser von ungefähr 1.400 km. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass Haumea entlang seiner längsten Achse im Durchmesser mit Pluto vergleichbar ist und an seinen Polen etwa halb so groß ist. Die Masse wird auf ungefähr 4,0 × 10 geschätzt21 kg – ein Drittel der Masse von Pluto und 1/1400 der Masse der Erde.

Dies macht Haumea zu einem der größten entdeckten transneptunischen Objekte, kleiner als Eris, Pluto, wahrscheinlich Makemake und möglicherweise 2007 OR10, aber größer als Sedna, Quaoar und Orcus. In Kombination mit Schätzungen seiner Dichte ist Haumea massiv genug, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erreichen. Obwohl Haumea weit davon entfernt ist, kugelförmig zu sein, wird angenommen, dass seine ellipsoide Form aus seiner schnellen Rotation resultiert.

Haumea hat eine typische Umlaufbahn für ein klassisches KBO mit einer exzentrischen Umlaufbahn von 34,952 AU (5,23 Milliarden km) im Perihel bis 51,483 AU (7,7 Milliarden km) im Aphel. Ebenfalls im Einklang mit anderen KBOs hat es eine Umlaufzeit von 284 Erdjahren, eine Umlaufbahnneigung von 28 ° und führt alle 3,9 Stunden (0,163 Erdentage) eine Sternrotation durch.

Komposition:

Ähnlich wie seine Größe erschweren Haumeas Rotation und die Amplitude seiner Lichtkurve die Beurteilung seiner Zusammensetzung. Wenn seine Dichte mit Pluto und anderen KBOs (2,0 g / cm³) übereinstimmen würde, hätte seine schnelle Rotation ihn stärker verlängert, als es die aktuellen Schätzungen zulassen. Daher wird angenommen, dass die Dichte von Haumea zwischen 2,6 und 3,3 g / cm³ liegt, was mit dem Mond der Erde vergleichbar ist (ebenfalls 3,3 g / cm³).

Die mögliche Dichte von Haumea deckt die Werte für Silikatmineralien wie Olivin und Pyroxen ab, die viele der felsigen Objekte im Sonnensystem ausmachen. Dies deutet darauf hin, dass der Großteil von Haumea aus Gestein besteht, das mit einer relativ dünnen Eisschicht bedeckt ist. Es ist möglich, dass in der Vergangenheit ein dickerer Eismantel existierte, der eher für Objekte des Kuipergürtels typisch ist, der jedoch während des Aufpralls, der die haumäische Kollisionsfamilie bildete, gesprengt wurde.

Haumea ist so hell wie Schnee, mit einer hohen Albedo, die mit kristallinem Eis übereinstimmt. Die spektrale Modellierung der Oberfläche deutete darauf hin, dass 66% bis 80% der haumäischen Oberfläche aus reinem kristallinem Wassereis zu bestehen scheinen, wobei möglicherweise Cyanwasserstoff- oder Schichtsilikat-Tone vorhanden sind. Anorganische Cyanidsalze wie Kupferkaliumcyanid können ebenfalls vorhanden sein.

Es wurde auch ein großer dunkelroter Bereich auf der hellweißen Oberfläche von Haumea beobachtet, möglicherweise ein Aufprallmerkmal, der auf einen Bereich hinweisen könnte, der reich an Mineralien und organischen (kohlenstoffreichen) Verbindungen ist – oder möglicherweise einen höheren Anteil an kristallinem Eis. So kann Haumea eine fleckige Oberfläche haben, die der von Pluto ähnlich ist.

Einstufung:

Haumea wurde als Plutoid- und Zwergplanet klassifiziert, der sich jenseits der Umlaufbahn von Neptun befindet. Diese Klassifizierung bedeutet, dass angenommen wird, dass es massiv genug ist, um durch seine eigene Schwerkraft gerundet zu werden, aber seine Nachbarschaft nicht von ähnlichen Objekten befreit zu haben.

Obwohl Haumea weit davon entfernt zu sein scheint, kugelförmig zu sein, wird angenommen, dass seine ellipsoide Form aus seiner schnellen Rotation und nicht aus einem Mangel an ausreichender Schwerkraft resultiert, um die Druckfestigkeit seines Materials zu überwinden. Haumea wurde 2006 vom Minor Planet Center als klassisches Kuipergürtelobjekt aufgeführt, das jedoch inzwischen überarbeitet wurde.

Monde:

Haumea hat zwei bekannte Monde, die nach den Töchtern der hawaiianischen Göttin benannt sind – Hi'iaka und Namaka. Beide wurden 2005 von Browns Team entdeckt, als sie Beobachtungen von Haumea am W.M. Keck-Observatorium. Hi'iaka, das vom Caltech-Team ursprünglich als "Rudolph" bezeichnet wurde, wurde am 26. Januar 2005 entdeckt.

Es ist das äußere und mit einem Durchmesser von etwa 310 km das größere und hellere der beiden und umkreist Haumea alle 49 Tage auf einem fast kreisförmigen Pfad. Infrarotbeobachtungen zeigen, dass seine Oberfläche fast vollständig von reinem kristallinem Wassereis bedeckt ist. Aus diesem Grund haben Brown und sein Team spekuliert, dass der Mond ein Fragment von Haumea ist, das während einer Kollision abgebrochen ist.

Namaka, der kleinere und innerste der beiden, wurde am 30. Juni 2005 entdeckt und erhielt den Spitznamen „Blitzen“. Es ist ein Zehntel der Masse von Hi'iaka und umkreist Haumea in 18 Tagen in einer stark elliptischen Umlaufbahn. Beide Monde umkreisen Haumea in sehr exzentrischen Bahnen. Es wurden noch keine Schätzungen bezüglich ihrer Masse vorgenommen.

Erkundung:

Bisher wurden keine Missionen nach Haumea durchgeführt und derzeit sind keine geplant. Es wurden jedoch zahlreiche Szenarien unter Verwendung hypothetischer Startdaten berechnet. Wenn beispielsweise eine Sonde am 25. September 2025 gestartet würde, könnte eine Vorbeiflugmission innerhalb von 14,25 Jahren stattfinden, wenn Haumea 48,18 AE von der Sonne entfernt wäre. Basierend auf einem Startdatum vom 1. November 2026, 23. September 2037 und 29. Oktober 2038 würde eine Vorbeiflugmission 16,45 Jahre dauern, um nach Haumea zu gelangen.

Wenn also das Haushaltsumfeld stabil bleibt und Wissenschaftler beschließen, Haumea aus nächster Nähe zu betrachten, könnte ein Vorbeiflug frühestens im Dezember 2039 stattfinden. Und mit etwas Glück könnten wir mehr über diesen fernen und merkwürdigen kleinen Ball von erfahren Fels und Eis, das sich von seinen Mitbewerbern abhebt.

Wir haben viele interessante Artikel über Haumea, seine Oberflächenmerkmale, den Kuipergürtel, Zwergplaneten und transneptunische Objekte hier im Space Magazine.

Und hier ist Was ist der Kuipergürtel, KBOs und was hat uns der Kuipergürtel über das Sonnensystem beigebracht?

Quellen:

  • Wikipedia – Haumea
  • Die Planeten – Haumea
  • Caltech – Haumea
  • NASA – Erforschung des Sonnensystems – Haumea
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