Ontdekt in 2004, Haumea is een dwergplaneet die zich buiten de baan van Pluto bevindt in een gebied van het zonnestelsel dat de Kuipergordel wordt genoemd. Pluto werd in 2006 gedegradeerd uit de categorie volwaardige planeten vanwege de ontdekking van Haumea en andere dwergplaneten.

Haumea werd in 2008 officieel erkend als een dwergplaneet. De ellipsvormige vorm lijkt op die van de bal die wordt gebruikt in rugby of American football. Het heeft twee manen en een ring. Door zijn ring, Haumea is een lid van een groep objecten in het zonnestelsel, bestaande uit de planeten Saturnus, Uranus, Neptunus en Jupiter, evenals de asteroïden Chariklo en Chiron, die in een baan tussen Jupiter en Neptunus draaien.

De ring van Haumea is nooit direct waargenomen. Het bestaan ​​ervan werd in 2017 afgeleid door een internationale groep astronomen die gedetailleerde metingen deden van de lichtfluctuaties terwijl Haumea een ster verduisterde (voorbij kwam). In de ruimte, een occultatie treedt op wanneer een object voor een ander gaat vanuit het perspectief van een waarnemer.

"Het licht van de ster werd vanaf de aarde waargenomen toen de ster werd verduisterd door Haumea. De helderheid nam af toen Haumea ervoor passeerde, waardoor de astronomen informatie kunnen verkrijgen over de vorm van Haumea, " zei Othon Cabo Winter, Hoogleraar aan de Engineering School (FE-UNESP) van de São Paulo State University in Guaratinguetá, Brazilië.

"Het licht van de ster vervaagde ook toen de ring ervoor passeerde, waardoor ze ook informatie over de ring kunnen krijgen."

De onderzoekers die de ring in 2017 ontdekten, suggereerden dat zijn baan rond Haumea heel dicht bij het 1:3 resonantiegebied lag, wat betekent dat ringdeeltjes elke drie keer dat Haumea draait één omwenteling maken.

Een nieuwe studie van Winter, Taís Ribeiro en Gabriel Borderes Motta, die behoren tot de Orbital Dynamics and Planetology Group van UNESP, toont aan dat een mate van excentriciteit vereist zou zijn om deze resonantie op de ringdeeltjes te laten werken. Volgens Winter, het feit dat de ring smal en praktisch cirkelvormig is, verhindert actie door de resonantie. Echter, de groep identificeerde een specifiek type stal, bijna cirkelvormig, periodieke baan in dezelfde regio als de ring van Haumea. Een periodieke baan is een baan die zich in de loop van de tijd herhaalt.

"Onze studie is niet observationeel. We hebben de ring niet rechtstreeks waargenomen. Niemand heeft ooit, " zei Winter. De reden is dat de ring erg dun is en veel te ver weg om te worden gezien door de astronomische observatoria hier op aarde. De gemiddelde afstand tussen Haumea en de zon is 43 keer de afstand tussen de aarde en de zon.

"Onze studie is volledig computationeel. Op basis van simulaties met behulp van de beschikbare gegevens over Haumea en de ring, onderworpen aan de gravitatiewet van Newton, die de bewegingen van de planeten beschrijft, we concludeerden dat de ring niet in dat gebied van de ruimte is vanwege de 1:3 resonantie maar vanwege een familie van stabiele periodieke banen, ' zei Winter.

In een artikel gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , de onderzoekers onderzoeken de dynamiek van individuele deeltjes in de regio waar de ring zich bevindt.

Het onderzoek achter het artikel maakte deel uit van het thematische project "On the relevantie van kleine lichamen in orbitale dynamiek", gefinancierd door São Paulo Research Foundation-FAPESP en ondersteund door de Braziliaanse federale overheid via CAPES, de onderzoeksraad voor het hoger onderwijs, en CNPq, de Nationale Raad voor Wetenschappelijke en Technologische Ontwikkeling.

"Het belangrijkste doel van ons onderzoek was om de structuur van de ring van Haumea te identificeren in termen van de locatie en de grootte van de stabiele regio's. We wilden ook de reden voor het bestaan ​​van de ring vinden. We waren vooral geïnteresseerd in het proberen te begrijpen van de dynamische structuur geassocieerd met zijn 1:3 resonantie, ' zei Winter.

Stabiele regio's

De onderzoekers gebruikten de oppervlakte-van-doorsnedetechniek van Poincaré om de dynamiek van het gebied waarin de ring zich bevindt te analyseren. Door de banen van deeltjes in de regio te simuleren, ze genereerden computergraphics (secties) die stabiele gebieden weergeven die worden weergegeven als eilanden (gesloten curven) en onstabiele gebieden die worden weergegeven als onregelmatig verdeelde punten.

De stabiliteitseilanden waarvan werd vastgesteld dat ze het gevolg waren van de 1:3-resonantie, hadden zeer excentrische banen, meer dan verenigbaar zou zijn met de ring (smal en rond).

"Anderzijds, we ontdekten eilanden van stabiliteit in hetzelfde gebied, maar met banen met een lage excentriciteit die compatibel waren met de ring. Deze eilanden bleken te wijten te zijn aan een familie van periodieke banen, ' zei Winter.

Haumea heeft een diameter van 1, 456 kilometer, minder dan de helft van de diameter van Mars, en een ovale vorm die hem twee keer zo lang als breed maakt. Een rondje om de zon duurt 284 jaar. De dwergplaneet is zo ver weg, en het zonlicht dat het zo zwak bereikt, dat de oppervlaktetemperatuur min 223 °C is.

De manen Namaka en Hi'iaka van Haumea werden gedetecteerd door de gigantische lenzen van een van de observatoria bovenop de slapende vulkaan Mauna Kea in Hawaï. De dwergplaneet is genoemd naar de Hawaiiaanse godin van vruchtbaarheid en bevalling, en zijn manen zijn genoemd naar de dochters van Haumea. Ze zijn vermoedelijk het gevolg van een botsing tussen de dwergplaneet en een ander lichaam.

Haumea voltooit een rotatie in minder dan vier uur, sneller draaien dan enig ander bekend evenwichtslichaam in het zonnestelsel. Dit kan te maken hebben met een gewelddadig verleden.

Astronomen denken dat Haumea oorspronkelijk veel op Pluto leek toen het zonnestelsel werd gevormd. Miljarden jaren geleden, een groot object is mogelijk in aanvaring gekomen met Haumea, het grootste deel van het oppervlakte-ijs verdrijven en het veel sneller laten draaien dan de andere dwergplaneten.