2009.10.02. - Rejtélyes vörös folt egy törpebolygó jégpáncélján

Fotometriai úton egy sötét, vöröses színű foltot azonosítottak a Haumea nevű törpebolygó felszínén. Az adatok alapján a folt valószínűleg gazdagabb ásványi és szerves anyagokban, mint a környező jeges felszín.

A Haumea nevű égitest a Neptunusz pályáján túl, az ún. Kuiper-övben rója pályáját a Nap körül. Az itt keringő objektumok (KPOs, Kuiper Belt Objects) közül méretét tekintve az Eris, a Plútó és a Makemake után a negyedik legnagyobb. A fő kisbolygóövezetben található Ceres társaságában ezek az égistestek az ún. törpebolygók osztályának tagjai.

A sötét, vörös foltot a Haumea felszínén fotometriai úton azonosították, mégpedig az égitest fényességében a tengely körüli forgása során bekövetkező változások alapján. A folt eredete még nem tisztázott, a fénygörbe változása azonban nem teljesen ugyanazt a lefutást követi minden hullámhosszon. Kicsiny, de állandóan jelenlévő különbségek utalnak arra, hogy a sötét folt kissé vörösebb a látható tartományban, s kissé kékebb az infravörös hullámhosszakon. A kutatást vezető Pedro Lacerda (Queen's University, Belfast) szerint már a legelső mérések elárulták a folt létét, ugyanis a fénygörbe két fényességmaximuma és két minimuma nem pontosan olyan, mint amilyen egy egyenletes visszaverőképességű fényes felszíntől várható lenne. Az infravörös mérések segítségével a kutatók a folt összetételére is próbáltak következtetéseket levonni. Az adatok lehetséges interpretációi szerint a folt gazdagabb ásványi anyagokban és szerves összetevőkben, mint a felszín környező területei, de az is elképzelhető magyarázat, hogy több jégkristályt tartalmaz. Ha a folt egy nemrégiben bekövetkezett becsapódás nyoma, akkor - természetesen a Haumea belső rétegeinek anyagával keveredve - őrizheti a becsapódott égitest anyagának maradványát is.

A Haumea fénygörbéje a kék és a vörös hullámhossztartományban. A fénygörbe és a gyors forgási periódus alapján az égistest alakja egy rögbilabdához hasonló. A sötét, vörös folt létét a két eltérő magasságú maximum, a szintén eltérő mélységű minimumok, illetve a vörös és kék adatok 0,7 és 1,0 fázis körüli kis eltérése jelzi.
[Pedro Lacerda]

A Haumea egyik legmeglepőbb tulajdonsága a gyors tengelyforgása. Mindössze 3,9 óra szükséges egy fordulathoz, s ezzel abszolút csúcstartó a Naprendszer nagy égistestjei között. Ennek azonban ára van: a rendkívül gyors forgás olyan elnyúlt ellipszoiddá torzítja a Haumea alakját, melynek fő irányai mentén az égistest mérete 2000 km, 1600 km és 1000 km. Az elképzelések szerint a felpörgésért egy több, mint 1 milliárd évvel ezelőtt bekövetkezett ütközés a felelős.

A gyorsan forgó Haumea törpebolygó felszínéről a forgás különböző fázisaiban készített fantáziarajzok a sötét, vörös folttal. A törpebolygó alakja a nagyon rövid rotációs periódus miatt erősen elnyúlt.
[Europlanet Media Centre]

Óriási távolsága miatt a Haumea a Földről pontszerűnek látszik. A róla gyűjtött eddigi tudásunk a fénygörbéjén, tehát fényességének változásán alapszik. Gyors forgása és elnyúlt alakja miatt a törpebolygó fénye - a felszíne által visszavert napsugárzás - intenzitása periodikusan változik. A változás amplitúdója az égitest elnyúltságáról hordoz információt, míg a periódusa az obektum tengelyforgási idejét jellemzi. Az alakra, méretre és rotációs periódusra vonatkozó mérési adatok alapján a Haumea átlagsűrűsége a vízének 2,5-szöröse. Mivel spektroszkópiai észlelésekből tudható, hogy felszínét vízjég borítja, a magas átlagsűrűség csak úgy állhat elő, ha a belseje kőzetekből épül fel.

Lacerda és kollégái 2010 tavaszán a VLT teleszkópokkal tervezik további megfigyelések elvégzését, hogy spektroszkópiai adatok alapján megállapíthassák a folt kémiai összetételét, s így eredetét is tisztázzák.

Az eredményeket részletező előadás 2009. szeptember 16-án hangzott el a németországi Potsdamban megrendezett European Planetary Science Congress tanácskozáson, a szakcikk pedig az Astronomical Journal c. folyóiratban jelent meg 2009. februárjában.

Forrás:

• EPSC09/10 2009.09.16.