Хаумеа

Хаумеа — один из самых странных крупных миров Солнечной системы: карликовая планета в поясе Койпера, за орбитой Нептуна, раскрученная настолько быстро, что утратила округлую форму. Вместо сферы это вытянутый трёхосный эллипсоид, по форме напоминающий регбийный или американский футбольный мяч, — около 2100 км в длину вдоль самой длинной оси, но лишь примерно вдвое меньше в поперечнике сверху вниз. При среднем радиусе около 780 км это одно из крупнейших тел за орбитой Нептуна, и всё же главная её отличительная черта — не размер, а движение.

Хаумеа совершает полный оборот вокруг оси менее чем за четыре часа — быстрее, чем любое другое известное крупное тело в Солнечной системе. Это бешеное вращение, столкновительное прошлое, разбросавшее целое семейство ледяных обломков по внешней Солнечной системе, два маленьких спутника и тонкое кольцо делают Хаумеа настоящей диковиной — карликовой планетой, которая ведёт себя не как тихая замёрзшая глыба, а скорее как последствие космической аварии.

Мир, раскрученный в яйцо

Большинство крупных тел Солнечной системы стягиваются собственной гравитацией в сферы. Хаумеа — разительное исключение. Она совершает оборот вокруг своей оси примерно раз в 3,9 часа — сутки короче, чем одна рабочая смена на Земле, — и это стремительное вращение выбрасывает экватор наружу, растягивая всё тело в удлинённую форму. Измерения по звёздным покрытиям, когда Хаумеа проходит перед далёкой звездой и на короткое время перекрывает её свет, дают размеры около 2100 на 1700 на 1000 км по трём осям.

Считается, что это равновесная форма: Хаумеа вращается настолько быстро, что яйцевидная форма — это точка баланса между гравитацией, стремящейся округлить тело, и центробежными эффектами, стремящимися разорвать его на части. Её относительно высокая плотность, близкая к плотности твёрдой породы, указывает на каменные недра, окутанные яркой ледяной оболочкой, а не на тело, состоящее изо льда насквозь.

Родственники, рождённые столкновением

Быстрое вращение Хаумеи почти наверняка — шрам её прошлого. Астрономы полагают, что не менее миллиарда лет назад Хаумеа пережила массивный удар, сорвавший значительную часть её ледяной мантии, раскрутивший её и разбросавший обломки в окружающее пространство. Эти фрагменты составляют столкновительное семейство Хаумеи — единственное подобное семейство, пока обнаруженное в поясе Койпера.

Члены этого семейства несут характерную для Хаумеи «подпись»: поверхности, покрытые почти чистым кристаллическим водяным льдом, необычно яркие и бело-голубые по сравнению с красноватым оттенком большинства далёких объектов. Более крупные фрагменты, такие как 2002 TX300, достигают нескольких сотен километров в поперечнике. Собственная поверхность Хаумеи на 66–80% состоит из кристаллического водяного льда, а более тёмное, красноватое пятно, замеченное в 2009 году, намекает на область, более богатую минералами и углеродсодержащими соединениями.

Два спутника и кольцо

Вокруг Хаумеи обращаются два маленьких спутника, оба открытые в 2005 году и названные, как и сама карликовая планета, в честь персонажей гавайской мифологии. Хииака, внешний и более крупный, имеет диаметр около 310 км и обращается вокруг Хаумеи каждые 49 дней. Внутренний спутник, Намака, меньше — около 150 км — и движется по эксцентричной 18-дневной орбите, заметно возмущаемой и искажаемой более крупным собратом. Оба названы в честь дочерей богини Хаумеа.

В 2017 году астрономы, наблюдавшие прохождение Хаумеи перед фоновой звездой, обнаружили нечто, чего никто не видел у столь далёкого тела: кольцо. Оно расположено примерно в 2287 км от центра Хаумеи, имеет ширину около 70 км и обращается в резонансе 3:1 с вращением карликовой планеты — частицы кольца совершают один оборот на каждые три оборота Хаумеи. Это была первая кольцевая система, когда-либо обнаруженная у транснептунового объекта, опрокинувшая представление о том, что кольца бывают только у планет-гигантов.

Далёкая, наклонённая орбита

Хаумеа обращается вокруг Солнца на среднем расстоянии около 43 астрономических единиц — примерно в 43 раза дальше от Солнца, чем Земля, — глубоко в поясе Койпера. Один оборот занимает примерно 283 земных года, так что Хаумеа не завершила ни одного полного оборота с тех пор, как появились телескопы, достаточно мощные, чтобы её обнаружить. Солнечному свету, достигающему Земли примерно за восемь минут, требуется около шести часов, чтобы долететь до Хаумеи.

Её орбита одновременно эксцентрична и круто наклонена — примерно на 28 градусов к плоскости планет, — уводя её от примерно 35 а.е. в ближайшей точке до более чем 51 а.е. в самой дальней. Там температура никогда не поднимается намного выше 50 кельвинов — примерно 220 градусов ниже нуля по Цельсию, — достаточно холодно, чтобы держать её водяной лёд твёрдым, как камень.

Спорное открытие

Открытие Хаумеи — один из самых спорных эпизодов в современной астрономии. Команда под руководством Майка Брауна из Калтеха обнаружила её на снимках в декабре 2004 года и дала ей неофициальное прозвище «Санта». Прежде чем они успели опубликовать результаты, испанская команда под руководством Хосе Луиса Ортиса из обсерватории Сьерра-Невада объявила об объекте в июле 2005 года, найдя его на более старых снимках 2003 года. Полемика обострилась, когда выяснилось, что с компьютера учреждения испанской группы незадолго до их объявления был получен доступ к журналам телескопных наблюдений Брауна.

Международный астрономический союз разрешил спор компромиссом: местом открытия была признана обсерватория Сьерра-Невада, но было принято имя, предложенное командой Калтеха, — Хаумеа, в честь гавайской богини деторождения и плодородия. Хаумеа была официально признана карликовой планетой 17 сентября 2008 года — пятой, получившей такой статус, и одной из немногих, у которых также есть спутники.

Наблюдение Хаумеи

Хаумеа далеко за пределами видимости невооружённым глазом. При звёздной величине около 17 она примерно в миллион раз тусклее самых слабых звёзд, видимых человеку без помощи оптики, так что, чтобы разглядеть её, требуется крупный любительский телескоп, тёмное небо, точные координаты из эфемериды и терпеливое «прыганье по звёздам», чтобы поймать тусклую, медленно движущуюся точку света — в последние годы она проходит через созвездие Волопаса. Ни один космический аппарат никогда её не посещал; всё, что мы о ней знаем, получено от телескопов на Земле и вблизи неё, особенно благодаря звёздным покрытиям, раскрывшим её форму и кольцо. Специализированная миссия к Хаумее была предложена, но пока не отправлена в полёт, оставляя этот вращающийся «эллипсоид-яйцо» среди наименее исследованных крупных миров Солнечной системы.