Пояс Койпера, Хаумеа (Санта, 2003 EL61)

Астрономи виявили вже більше тисячі об'єктів у поясі Койпера. Самий незвичайний з них - 2003 EL61 (відкритий двома групами астрономів з Іспанії й США. Спочатку отримав неофіційне ім'я Санта). Об'єкт 2003 EL61 був відкритий приблизно в той же час, що й об'єкт 2003 UB313 (Еріда). Наступні спостереження 2003 EL61 змусили астрономів звернути на цей об'єкт пильну увагу. Незважаючи на те, що він був ідентифікований як об'єкт Сонячної системи лише в 2003 р., пошук в архівах дозволив виявити його на фотопластинках піввікової давнини. Це третій за яскравістю об'єкт із пояса Койпера.

У вересні 2008, об'єкт 2003 EL61, отримав офіційну назву Хаумеа, в честь гавайської богині родючості. Два супутники Хаумеа, що обертаються навколо неї за 34 і 49 діб, отримали назви Намака і Хііака, згідно імен дітей міфічної богині.

Маса 2003 EL61 становить приблизно 30% маси Плутона, період обертання - 285 років, перигелій - 35 а.о., афелій - 52 а.о. Період обертання навколо власної осі становить лише 3,9 години, його передбачувані розміри - 1960 x 1500 x 1000 км. Це сама більша швидкість обертання, зареєстрована в межах Сонячної системи, для тіла, розміри якого перевищують 100 км. Своєю формою 2003 EL61 нагадує продовгуватий м'яч для регбі. За деякими версіями, довжина планетоїда може перевищувати діаметри Плутона й Еріди (2003 UB313).

При цьому 2003 EL61 (як і деякі його "колеги") настільки яскравий, що його можна спостерігати навіть за допомогою сучасних високоякісних аматорських телескопів, обладнаних камерами з CCD-Матрицями.

Перший супутник Хаумеа був відкритий у січні 2005 року групою астрономів, яких очолював знаменитий відкривач астероїдів Майк Браун з Каліфорнійського технологічного інституту. Було з'ясовано, що діаметр супутника становить 300 кілометрів. Цьому невеликому супутнику потрібно приблизно 49,1 доби для того, щоб замкнути свою кругову орбіту навколо 2003 EL61, а відстань від нього до планетоїда - господаря, становить близько 49 тисяч кілометрів. Згодом та ж сама група дослідників шляхом аналізу фотографій, отриманих раніше за допомогою системи адаптивної оптики обсерваторії "Кек" ( Гавайські острови), виявила ще один, набагато більш слабкий об'єкт, що обертається навколо 2003 EL61. Він виявлений лише на трьох з п'яти знімків. Новий супутник - внутрішній, з еліптичною орбітою. Його діаметр складає лише 150 кілометрів, а орбітальний період - 34,7 доби, відстань до батьківського планетоїда - 39 тисяч кілометрів. Маса більшого супутника становить порядку 1% маси планетоїда, у той час як у меншого - тільки 0,2% його маси. Цікаво, що менший супутник рухається в площині, що нахилена приблизно на 40° до орбітальної площини більшого та яскравішого супутника.

Дослідники вважають, що ці супутники утворилися з осколків іншого великого об'єкта, який розбився об Хаумеа (2003 EL61) ще в часи формування Сонячної системи - понад 4 мільярдів років тому. Відповідно до цього сценарію, та давня катастрофа настільки сильно розігріла 2003 EL61, що планетоїд (який спочатку нічим не поступався сучасному Плутону) втратив більшу частину свого льоду, залишилися в основному скельні породи. Удар по дотичній змусив розігріті камені обертатися настільки швидко, що форма планетоїда витягнулася, згодом так і застигла після охолодження (скельні породи там "зацементовані" залишками льоду). Подібна модель здатна пояснити більшу частину незвичайних особливостей цієї системи, вважає Браун. Однак він визнає, що відповістити на запитання, чому два невеликих супутники обертаються в настільки різних орбітальних площинах, досить складно. "Краще, що можна придумати у цьому випадку, так це те, що обидва супутники раніше були ближче друг до друга, гравітаційно взаємодіяли між собою й у такий спосіб змістилися", - говорить він.

Можливо також, що дивна сигароподібна форма Хаумеа викликана оптичною ілюзією, пов'язаною із присутністю ще одного супутника, який обертається навколо Хаумеа настільки близько, що періодично затьмарює центральне тіло. Можливо також, що поверхня Санти має різне альбедо ( відбивну здатність ).

Спектральні спостереження внутрішнього (меншого) супутника, зроблені доктором Чадвіком Труджіло і його колегами з обсерваторії Gemini, показали наявність на ньому прозорого водяного льоду. Це досить дивно, оскільки кристалічний лід формується при температурах більше 110 К (-163°C), тоді як температура в зоні об'єкта 2003 EL61 не перевищує 50K. Крім того, кристалічний лід звичайно зберігається близько 10 млн. років, після чого відбувається його розпад. Таким чином, можна припустити, що процес кристалізації льоду відбувся порівняно недавно в результаті ударно-термічного впливу.

Спектральний аналіз зовнішнього (більшого) супутника був зроблений Христиною Баркум, Майклом Брауном, і Емілією Шолер з Каліфорнійського політехнічного інституту. Ученим удалося встановити, що майже вся поверхня супутника покрита чистим водяним льодом. Результати дослідження 2003 EL61 змушують припустити, що супутники великих об'єктів пояса Койпера мають інше походження, ніж супутники менших по розмірі об'єктів пояса. Причиною утворення супутників планетоїдів, швидше за все, є зіткнення, а не гравітаційне захоплення. Про це свідчить, на думку д-ра Брауна, швидке обертання й незвичайна форма 2003 EL61. Крім того, як вважають інші астрономи, невеликі супутники, які формуються з дисків планетоїдів, повинні майже повністю складатися з водяного льоду, що підтверджується результатами спектрального аналізу. Передбачається, що планетна система Плутона, що складається із трьох супутників, також сформувалася в результаті зіткнення.

Наявність супутників у Хаумеа дозволяє припустити, що в настільки віддалених об'єктів супутники зустрічаються набагато частіше, ніж думали раніше, а відповідно, можуть існувати якісь інші, невідомі поки нам механізми їхньої появи.