Planet kerdil Haumea mengorbit di ranah tata surya Pluto. Ini adalah dunia kecil paling jauh yang dikenal memiliki cincin. Para ilmuwan di Brasil memiliki wawasan baru tentang bagaimana cincin Haumea mempertahankan bentuk melingkarnya yang hampir sempurna.
Konsep artis tentang cincin Haumea karena mungkin muncul dari permukaan planet kerdil. Gambar melalui Sylvain Cnudde / SIGAL / LESIA / Observatoire de Paris.
Bukan hanya planet terbesar di tata surya kita yang memiliki cincin; beberapa badan tata surya yang lebih kecil diketahui memiliki cincin juga, termasuk planet kerdil yang disebut Haumea, yang mengorbit di Sabuk Kuiper, biasanya lebih jauh dari matahari daripada Pluto. Faktanya, Haumea adalah objek cincin paling jauh yang dikenal di tata surya kita, sejauh ini. Para astronom menemukan cincin Haumea pada 2017. Cincin itu sangat redup sehingga kita dapat menyimpulkan keberadaannya hanya ketika mereka lewat di depan bintang yang lebih jauh, untuk sementara menghalangi cahaya bintang dari pandangan. Jadi bisa dibayangkan cincin-cincin ini sulit dipelajari. Sekarang, sebuah studi baru oleh para ilmuwan di Brasil memberikan beberapa wawasan baru. Othon Cabo Winter memimpin penelitian ini, yang menawarkan petunjuk tentang bagaimana cincin itu terbentuk dan bagaimana cincin itu tetap berada di orbit melingkar stabil yang bagus di sekitar badan planet yang begitu kecil.
Studi ini diumumkan oleh Agência FAPESP (sebuah kantor berita elektronik yang merupakan bagian dari São Paulo Research Foundation) pada 8 Mei 2019. Studi ini diterbitkan 7 Februari diPemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society.
Temuan pada tahun 2017 menunjukkan bahwa orbit cincin di sekitar Haumea dekat dengan daerah resonansi 1: 3. Jika itu adalah resonansi sempurna, itu berarti partikel-partikel di cincin itu membuat satu orbit di sekitar Haumea untuk setiap tiga kali rotasi planet kerdil. Menurut makalah yang baru, resonansi orbital khusus Haumea membutuhkan tingkat eksentrisitas: penyimpangan dari kesempurnaan bentuk bundar di orbit cincin.
Ini adalah teka-teki karena cincin itu tampaknya sangat sempit dan cukup bundar. Para peneliti ini mengetahui ada kemungkinan orbit lain - stabil, melingkar, dan periodik (yaitu berulang dari waktu ke waktu) - di wilayah yang sama dengan cincin. Tampaknya, partikel cincin bergerak pada orbit yang stabil, melingkar, dan berkala ini dekat dengan - tapi tidak dalam - resonansi.
Konsep artis. Haumea memiliki diameter 905 mil (1.456 km), kurang dari setengah diameter Mars. Ini memiliki bentuk oval yang membuatnya dua kali lebih panjang. Butuh 284 tahun untuk mengelilingi matahari sekali. Bersamaan dengan cincinnya yang tidak biasa, Haumea juga memiliki 2 bulan kecil, dinamai Hi'aka dan Namaka oleh para astronom duniawi. Gambar melalui NASA / Agência FAPESP.
Dengan kata lain, menurut Othon Cabo Winter, fakta bahwa cincin itu sempit dan praktis melingkar mencegah aksi resonansi. Jadi partikel di dalam cincin tidak buat satu orbit di sekitar Haumea untuk setiap tiga rotasi planet katai ... tidak tepat. Winter berkomentar:
Studi kami bukan observasional. Kami tidak secara langsung mengamati cincin itu. Tidak ada yang pernah memilikinya.
Faktanya, cincin itu terlalu "berjauhan," katanya, untuk dilihat oleh pengamat di Bumi. Jarak rata-rata antara Haumea dan matahari adalah 43 kali jarak antara Bumi dan matahari. Itu berbeda dengan jarak rata-rata Pluto 39,5 kali jarak Bumi-matahari. Musim dingin berlanjut:
Studi kami sepenuhnya komputasi. Berdasarkan simulasi menggunakan data yang tersedia tentang Haumea dan cincin, tunduk pada hukum gravitasi Newton, yang menggambarkan gerakan planet-planet, kami menyimpulkan bahwa cincin itu tidak berada di wilayah ruang itu karena resonansi 1: 3 tetapi karena untuk keluarga orbit periodik yang stabil.
Tujuan utama penelitian kami adalah untuk mengidentifikasi struktur cincin Haumea dalam hal lokasi dan ukuran wilayah stabil. Kami juga ingin menemukan alasan keberadaan cincin itu.
Foto Haumea dan dua bulannya - tentang pemandangan terbaik yang tersedia dari Bumi - diambil oleh Observatorium Keck di Hawaii pada tahun 2005. Gambar via CalTech / Mike Brown et al.
Para astronom menemukan Haumea pada tahun 2004. Ia diklasifikasikan sebagai objek trans-Neptunus (TNO), sekelompok planet kerdil dan benda berbatu kecil lainnya yang semuanya mengorbit di luar orbit Neptunus. Begitu jauh, ia memiliki suhu permukaan tulang-sekitar -369 derajat Fahrenheit (-223 derajat Celcius). Dengan panjang sekitar 905 mil (1.456 km), tidak cukup besar untuk memiliki bentuk bola yang bagus, sehingga lebih mirip telur atau sepak bola Amerika. Berputar lebih cepat daripada benda keseimbangan lain yang diketahui di tata surya, menyelesaikan satu rotasi dalam waktu kurang dari empat jam. Diperkirakan sebagian besar terdiri dari batu, dengan lapisan tipis permukaan es. Haumea secara resmi diklasifikasikan sebagai planet kerdil pada 2008, dan dinamai dewi kesuburan dan persalinan Hawaii.
Tidak lama setelah penemuannya, Haumea juga mengejutkan bagi para astronom ... dua bulan! Para astronom yang menggunakan salah satu teleskop W. M. Keck Observatory di Mauna Kea di Hawaii menemukan bulan-bulan Haumea pada tahun 2005. Bulan-bulan itu, Namaka dan Hi'iaka, dinamai sesuai dengan putri-putri Haumea dalam mitologi Hawaii. Hi'iaka adalah bulan yang lebih besar, dengan diameter sekitar 193 mil (310 km), sedangkan Namaka sekitar 170 mil (170 km). Para ilmuwan berpikir mereka terbentuk dari tabrakan antara Haumea dan tubuh berbatu lain di masa lalu. Tabrakan ini juga akan menjelaskan laju putaran cepat Haumea. Mungkin juga menjelaskan cincin.
Pada suatu waktu, Saturnus adalah satu-satunya benda di tata surya yang diketahui memiliki cincin. Dan spektakuler berdering, pada saat itu. Namun sejak itu, kami telah mengetahui bahwa Jupiter, Uranus, dan Neptunus semuanya memiliki sistem cincin juga. Jadi semua raksasa gas dan es di tata surya kita memiliki cincin, meskipun tidak ada yang lain yang mempesona seperti Saturnus. Bahkan beberapa asteroid - Chariklo dan Chiron - sekarang dikenal atau diduga memiliki cincin.
Dan, tentu saja, Haumea telah dikenal sejak 2017 memiliki sistem cincinnya sendiri. Meskipun cincin Haumea sangat sulit dipelajari dari Bumi, para ilmuwan berusaha mempelajarinya. Studi baru dari Brasil harus membantu para ilmuwan memahami bagaimana cincin Haumea terbentuk dan apa yang menyimpannya dalam orbit melingkar yang stabil di sekitar tubuh planet yang begitu kecil.
Perbandingan ukuran Haumea dan bulan-bulannya dengan beberapa TNO lainnya, termasuk Pluto. Gambar melalui NASA / Leksikon.
Intinya: Planet kerdil yang sangat terpencil dan menarik Haumea diketahui memiliki cincin dan bulan. Sebuah studi baru menunjukkan bagaimana cincin Haumea terbentuk dan mempertahankan bentuk melingkarnya yang hampir sempurna.