Haumea'nın uyduları

Hiʻiaka ve Namaka, Dış Güneş Sistemi'nde yer alan cüce gezegen Haumea'nın Hawaii tanrıçalarının adını taşıyan iki bilinen uydusudur. Bu küçük uydular 2005 yılında Hawaii'deki WM Keck Gözlemevinin büyük teleskoplarıyla yapılan Haumea gözlemlerinden keşfedildi.

Haumea'nın uyduları, birçok farklı şekillerde olağandışıdır. Uyduların milyarlarca yıl önce Haumea'nın buz kabuğunda gerçekleşen büyük bir çarpışmanın ardından buzlu enkazdan oluşan geniş bir çarpışma ailesinin parçaları olduğu düşünülmektedir. En büyük ve en dıştaki ay olan Hiʻiaka'nın yüzeyinde Kuiper kuşağı nesneleri arasında nadir görülen şekilde büyük miktarda saf su buzu vardır. Hiʻiaka'nın onda biri kütlesindeki Namaka ise şaşırtıcı dinamikleri olan bir yörüngeye sahiptir. Namaka'nın yörüngesi alışılmadık derecede dış merkezlidir ve büyük uydudan çok fazla etkilenmiş gibi görünmektedir.

İki küçük uydu, WM Keck Gözlemevi'ni kullanan Caltech ekibi tarafından 2005'teki (o dönemde halen 2003 EL 61 adındaki) Haumea gözlemleri esnasında gökcisminin etrafında keşfedildi. Dıştaki ve iki uydunun daha büyük olanı 26 Ocak 2005'te keşfedildi ve resmi olarak S / 2005 (2003 EL61) 1 adını aldı; Caltech ekibi tarafından "Rudolph" takma adıyla adlandırıldı. Haumea'nın daha küçük olan iç uydusu, 30 Haziran 2005 tarihinde resmen S/2005 (2003 EL61) 2 olarak adlandırıldı ve "Blitzen" takma adını aldı. 7 Eylül 2006 tarihinde, her iki uydu da numaralandırılmış ve resmi küçük gezegen kataloguna sırasıyla (136108) 2003 EL 61 I ve II olarak kabul edilmiştir.

Uyduların kalıcı isimleri Uluslararası Astronomi Birliği tarafından 2003 EL61 ile birlikte açıklanmıştır. 17 Eylül 2008 tarihinde yapılan adlandırma açıklamasında uyduların resmi isimleri (136108) Haumea I Hi'iaka ve (136108) Haumea II Namaka olarak verildi. Her uydu, adını Mauna Kea Rasathanesi'nin bulunduğu Hawaii'nin bereket ve doğum tanrıçası olan Haumea'nın kızlarından almaktadır. Hiʻiaka, rasathanenin bulunduğu, Büyük Hawaii Adası'nın dans tanrıçası ve koruyucu azizesidir. Nāmaka, su ve deniz tanrıçasıdır; Hawaii efsanelerine göre kız kardeşi Pele'nin lavını denize akarken soğutup yeni bir ülkeye çevirmiştir. Efsaneye göre, Haumea'nın çocukları vücudunun farklı yerlerinden gelmiştir.

Cüce gezegen Haumea, neredeyse tamamen kayadan oluşan ve yalnızca ince ve yüzeysel bir buz tabakasıyla kaplı gibi görünmektedir. Orijinal buzlu mantosunun çoğunun, Haumea'nın şu andaki yüksek dönme hızına da sebep olan bir çarpışmayla dışarıya doğru püskürtüldüğü düşünülmektedir. Dışarı püsküren malzeme, Haumea'nın ortak ailesindeki küçük Kuiper kuşağı nesnelerini oluşturmuştur. Bu nedenle, Namaka'dan daha küçük ve henüz tespit edilmemiş başka dış uydular da olabilir. Bununla birlikte, HST gözlemleri, Haumea'nın yerçekimi etkisiyle tutulabilecekleri mesafenin (Hill küresi) en yakın onda birinde (hacmin %0,1'i) Haumea'nın parlaklığının %0,25'inden daha parlak hiçbir uydunun olmadığını göstermiştir. Bu durum gökcismi etrafında başka uydular bulunması ihtimalini düşürmektedir.

Hiʻiaka kabaca 350 km çapında, iki uydunun daha uzakta, daha büyük ve daha parlak olanıdır. Kızılötesi spektrumunda 1.5, 1.65 ve 2 µm'de gözlenen güçlü soğurma özellikleri, yüzeyinin çoğunu kaplayan neredeyse saf kristalimsi su buzu ile tutarlıdır. Bu olağandışı spektrumun Haumea'nın spektrumundaki soğurma çizgilerine benzerliği, Brown ve meslektaşlarına, uydu sisteminin Kuiper kuşağı nesnelerinin cüce gezegenin etrafındaki yörüngeye girerek yerçekimsel olarak yakalanması olasılığının düşük olduğunu göstermiştir; bunun yerine Haumea'nın uyduları gökcisminin kendi parçalarından oluşmuş olmalıdır.

Her iki ayın da büyüklüğü, Haumea ile aynı kızılötesi albedoya sahip oldukları varsayımıyla hesaplanmıştır; uyduların spektrumları Haumea ile aynı yüzey bileşimine sahip olduklarını gösterdiğinden hesaplamanın doğru olduğu varsayılmaktadır. Haumea'nın albedosu (aklık derecesi) Spitzer Uzay Teleskobu ile ölçülmüştür, uydular çok küçük ve Haumea'ya çok yakın olduğu için yer tabanlı teleskoplarla bağımsız olarak gözlemlenebilmesi pek mümkün değildir. Bu ortak albedoya dayanarak yapılan hesaplamalara göre Hiʻiaka'nın onda biri kütlede olan içteki uydu Namaka, yaklaşık 170 km çapındadır.

Hubble Uzay Teleskobu (HST) uyduların ışığını Haumea'nınkinden ayırmak için yeterli açısal çözünürlüğe sahiptir. HST'nin NICMOS kamerasıyla Haumea üçlü sistemin fotometrisi, spektral çizginin 1,6 değerinde olduğunu onaylamıştır. Su buzu varlığını gösteren 1,6 µm spektrum çizgisi, uyduların spektrumunda Haumea spektrumunda olduğu kadar güçlüdür.

Haumea'nın uyduları, 2 metreden daha küçük açıklıktaki teleskoplarla tespit edilemeyecek kadar soluk olsa da Haumea'nın kendisi 17,5 kadir görsel büyüklüğüyle Plüton ve Makemake'den sonra Kuiper kuşağındaki en parlak üçüncü nesnesidir ve büyük amatör teleskoplar ile gözlemlenebilir.

Hiʻiaka, Haumea etrafındaki neredeyse dairesel yörüngesini her 49 günde bir tamamlar. Namaka, Haumea çevresindeki orta derecede eliptik,non-Keplerean yörüngesini 18 günde tamamlar. 2008 itibarıyla yörünge Hiʻiaka yörüngesine göre 13° eğikliktedir ve Hiʻiaka'nın sebep olduğu tedirginlik etkisindedir. Because the impact that created the moons of Haumea is thought to have occurred in the early history of the Solar System, over the following billions of years it should have been tidally damped into a more circular orbit. Namaka's orbit has likely been disturbed by orbital resonances with the more-massive Hiʻiaka due to converging orbits as they moved outward from Haumea due to tidal dissipation. They may have been caught in and then escaped from orbital resonance several times; they currently are in or at least close to an 8:3 resonance. This resonance strongly perturbs Namaka's orbit, which has a current precession of its argument of periapsis by about −6.5° per year, a precession period of 55 years.

Şu anda, Haumea uydularının yörüngeleri Dünya'dan neredeyse tam yatay düzlemde görünmekte ve Namaka 2009'dan 2011'e kadar periyodik olarak Haumea'yı örtmektedir. Bu tür geçişlerin gözlemlenmesi, Plüton ve Charon ile 1980'lerin sonlarında olduğu gibi, Haumea ve uydularının büyüklüğü ve şekli hakkında kesin bilgiler sağlayacaktır. Bu tıkanmalarda sistemin parlaklığındaki küçük değişiklik, algılama için en az bir orta açıklıklı profesyonel teleskop gerektiriyordu. Hiʻiaka, keşifinden birkaç yıl önce 1999'da Haumea'yı en son buldu ve 130 yıl boyunca tekrar yapmayacak. Bununla birlikte, düzenli uydular arasında benzersiz bir durumda, Namaka'nın Hiʻiaka yörüngesindeki büyük sıkıntı, Namaka-Haumea'nın görüş açısını birkaç yıl daha korudu.