Haumea, pierwsza planeta karłowata z pierścieniem

wpis w: Aktualności | 0

Haumea to planeta karłowata, która krąży wokół Słońca, podobnie jak Pluton, w Pasie Kuipera. Obserwacje zakrycia gwiazdy przez Haumeę dowiodły, że obiekt ten ma swój własny pierścień.

Artystyczna wizja planety Haumea (po lewej), w tej samej skali co zdjęcie Plutona z misji – the New Horizons – NASA (po prawej).
Fot. Sylvain Cnudde – SIGAL – LESIA, Observatoire de Paris

Haumea to jedna z czterech znanych do tej pory planet karłowatych krążących dalej od Słońca niż Neptun (oprócz niej to również Pluton, Eris i Makemake). Haumea znana jest od niedawna – odkryto ją w 2003 r., chociaż jej największa średnica porównywalna jest ze średnicą Plutona.
Do tej pory niewiele wiedzieliśmy o Haumei. Znany był okres obrotu wokół własnej osi (a więc tamtejsza doba trwająca niecałe 4 godziny) oraz to, że ma wydłużony kształt. Okrążenie Słońca zajmuje Haumei 285 ziemskich lat. Wokół tego ciała niebieskiego krążą też dwa księżyce.
Dzięki badaniom – kierowanym przez Hiszpana Jose Luisa Ortiza (IAA-CSIC) – w których brali udział m.in. astronomowie z naszego Instytutu – o Haumei wiemy znacznie więcej, między innymi to, że obiekt posiada własny pierścień. To najdalej położony od nas obiekt z własnym pierścieniem, jaki dotąd znamy. Publikacja na ten temat ukazała się właśnie w „Nature”.

Hiszpańscy astronomowie obliczyli, że 21 stycznia 2017 r. Haumea zakryje gwiazdę o nazwie URAT1 533-182543. Przewidzenie, gdzie dokładnie przebiegnie ścieżka cienia rzucanego przez Haumeę na Ziemię, było największą trudnością w tym odkryciu. Do tego trzeba było wielu miesięcy obserwacji pozycji tej planety karłowatej. Aby zbadać Haumeę, zorganizowano dużą europejską kampanię obserwacyjną. Cień Haumei zarejestrowało 12 teleskopów z 10 różnych obserwatoriów. Haumea to bardzo daleki i słabo widoczny obiekt. W momencie przejścia przed gwiazdą przez kilka sekund obserwowano tylko, że gwiazda przygasa i jaśnieje. To jednak wystarczyło, aby wyznaczyć gęstość Haumei, jej kształt, albedo czyli zdolność do odbijania światła. Poza tym okazało się, że wokół Haumei praktycznie nie ma atmosfery. Jednak to zaobserwowanie pierścienia było największym zaskoczeniem. Pierścień leży w płaszczyźnie równikowej Haumei i jednocześnie w płaszczyźnie orbity jednego z satelitów o nazwie Hi’iaka.

Od dawna było wiadomo, że gazowe olbrzymy – planety takie jak Jowisz, Saturn, Uran i Neptun mają swoje pierścienie. Dopiero w ciągu ostatnich kilku lat pokazano jednak (na przykładzie planetoidy Chariklo z grupy Centaurów), że pierścienie mogą być w Układzie Słonecznym bardziej rozpowszechnione. Odkrycie pierścienia wokół Haumei to kolejne potwierdzenie takich przypuszczeń.

Pochodzenie pierścienia jest na razie zagadką. Być może są to odłamki wybite z powierzchni Haumei, ciało rozerwane przez jej siły pływowe lub cząstki powstałe ze zderzenia dwóch jej księżyców.

W badaniach brał udział zespół badawczy dr Anny Marciniak w składzie: dr Przemysław Bartczak, dr Toni Santana-Ros, mgr Magda Butkiewicz-Bąk i mgr Grzegorz Dudziński z IOA UAM. Zespół ten prowadził badania w ramach projektu „Małe ciała daleko i blisko” realizowanego w programie Horyzont 2020 pod nr 687378.