Haumea: Rotující ragbyový míč s prstencem a dvěma měsíci

136108 Haumea je jednou z nejpodivuhodnějších a nejrychleji rotujících trpasličích planet ve Sluneční soustavě. Nachází se v Kuiperově pásu za drahou Neptunu a nese jméno havajské bohyně zrození a plodnosti.

Haumea je naprostým unikátem hned ve třech ohledech:

1. Extrémní rotace: Kolem své osy se otočí za neuvěřitelné 3 hodiny a 55 minut, což z ní činí nejrychleji rotující velké těleso (nad 100 km) v celé Sluneční soustavě.
2. Tvar ragbyového míče: Obrovská odstředivá síla vytvarovala těleso do extrémně protáhlého tříosého elipsoidu o rozměrech zhruba $2,100 \times 1,680 \times 1,070\text{ km}$.
3. Prstenec a kolizní rodina: V roce 2017 byl u ní objeven vlastní prstenec – jako u vůbec prvního známého tělesa v Kuiperově pásu. Navíc má dva měsíce a celou rodinu ledových souputníků zrozených při dávné katastrofické srážce.

---

Kolem objevu Haumey se rozhořel jeden z nejostřejších prioritních sporů v dějinách moderní astronomie:

• Tým Mika Browna z Caltechu ji poprvé zaznamenal na snímcích z Palomaru pořízených v prosinci 2004 a interně ji přezdíval „Santa“.
• V červenci 2005 oznámil objev španělský tým pod vedením Josého Luise Ortize Morena z observatoře Sierra Nevada, který ji nalezl na archivních deskách z roku 2003.

Mezinárodní astronomická unie (IAU) nakonec v září 2008 zvolila kompromisní řešení: jako oficiální lokalitu objevu uvedla observatoř Sierra Nevada, ale schválila havajské jméno Haumea, které navrhl Brownův tým. Její dva měsíce byly pojmenovány po dcerách bohyně: Hiʻiaka (ochránkyně Havaje) a Namaka (vodní duch).

---

Jak mohlo takto velké těleso získat tak zběsilou rotaci? Počítačové simulace ukázaly, že před zhruba 4 miliardami let utrpěla původní protoplaneta o velikosti Pluta tečnou srážku s jiným masivním tělesem z Kuiperova pásu o průměru kolem $1,000\text{ km}$.

Tento impakt:

• Roztočil zbytkové těleso na periodu pod 4 hodiny.
• Otrhal téměř veškerý původní silný ledový plášť a vymrštil jej do prostoru.
• Z vyvrženého materiálu zformoval měsíce Hiʻiaka a Namaka a systém prstenců.
• Vytvořil první známou kolizní rodinu těles v Kuiperově pásu (skupinu menších KBO s identickými spektry čistého vodního ledu).

---

Dne 21. ledna 2017 došlo k zákrytu hvězdy URAT1 533-182543 trpasličí planetou Haumea, který koordinoval tým Dr. Ortize napříč dvanácti evropskými observatořemi.

Výsledek astronomy ohromil: těsně před zákrytem a po něm došlo k nepatrnému krátkému poklesu jasu hvězdy. Analýza prokázala, že Haumea je obklopena hustým prstencem o poloměru $2,287\text{ km}$ a šířce $70\text{ km}$. Prstenec leží v rovině rovníku Haumey a v rovině oběhu měsíce Hiʻiaka. Částice v prstenci oběhnou těleso jednou za dobu, kdy se Haumea kolem své osy otočí třikrát (rezonance 3:1).

---

Navzdory tomu, že teplota na povrchu Haumey nepřesahuje $-220^\circ\text{C}$ ($50\text{ K}$), spektroskopie odhalila, že její povrch je tvořen krystalickým vodním ledem (nikoli beztvarým amorfním ledem, který je za těchto teplot běžný).

Krystalický led vyžaduje zdroj energie, který by udržoval molekulární mřížku uspořádanou a bránil jejímu rozrušení kosmickým zářením. Vědci předpokládají, že na Haumee probíhá neustálé pomalé obnovování povrchu způsobené slapovým ohřevem z oběhu jejích měsíců a zbytkovým rozpadem radioaktivních prvků v masivním kamenném jádře.