Необычная фасолевидная форма Хаумеа давно вызывает вопросы о ее внутреннем строении, а главное — о том, можно ли даже при достаточно больших размерах небесного тела считать его карликовой планетой. Астрономы нашли возможность решить этот вопрос с помощью наблюдений Хаумеа в момент необычного события — затмения ею звезды.
Уже вскоре после открытия Хаумеа в 2004 году обнаружилось, что ее яркость циклично меняется — очевидно, в процессе вращения небесного тела вокруг своей оси. Скорость этого вращения оказалась очень высокой: полный оборот Хаумеа успевает совершить за три часа и 55 минут.
Еще больший интерес вызвала ритмичность «поблескивания»: это говорит о том, что Хаумеа имеет не округлую форму. Ученые сделали вывод, что она вытянутая, эллиптическая, похожая на гигантскую фасолину. По мнению планетологов, она могла приобрести такую форму в силу некоторой пластичности своего вещества.
На сегодня Хаумеа имеет статус карликовой планеты, но своеобразная форма вызывает по этому поводу некоторые сомнения. Одно из обязательных требований к карликовой планете — гидростатическое равновесие, то есть баланс между гравитацией и центробежной силой. У крупных небесных тел это чаще всего приводит к приобретению формы сфероида. Именно в этом заключается большой вопрос о Хаумеа.
Всего на несколько секунд 21 января 2017 года Хаумеа закрыла собой далекую звезду. Астрономы заранее подготовились к этому событию и направили на небесное тело одновременно несколько телескопов, расположенных в разных странах, то есть наблюдали с разных точек зрения. Это позволило распознать форму тени Хаумеа, а значит, и ее очертания. Удалось вычислить, что длина, ширина и высота составляют 1161, 852 и 513 километров соответственно.
Такие габариты привели к научной проблеме: они не соответствуют форме небесного тела однородного по своей внутренней структуре и при этом находящегося в гидростатическом равновесии. Значит, либо Хаумеа имеет внутри несколько слоев разной плотности, либо этого равновесия нет и ее нельзя считать карликовой планетой.
Коллектив исследователей из Франции и США недавно попытался выяснить, может ли Хаумеа находиться в гидростатическом равновесии, будучи неоднородной. Они смоделировали несколько вариантов ее внутреннего строения и поделились результатами в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org.
Как рассказали ученые, лучше всего наблюдениям 2017 года соответствуют те модели, в которых Хаумеа имеет три слоя: между ядром и корой располагается вещество плотнее льда, но легче камня. Предположительно, богатое органикой. Из-за этого при интенсивном вращении Хаумеа должна получить определенные внешние особенности: оба конца «фасолины» становятся немного сплюснутыми, будто их «защипнули». Главное — все это позволяет небесному телу быть гидростатически равновесным, то есть сохранить свой нынешний статус.
По словам астрономов, очень скоро это можно будет проверить: 4 мая 2026 года Хаумеа снова закроет собой звезду. Они объяснили, что в 2017-м объект наблюдали с неудачного ракурса: смотрели на «фасолину» с торца, то есть вдоль длинной оси, а предполагаемая сплюснутость с обеих сторон в таком случае не видна. В мае же Хаумеа будет развернута по-другому — оба конца эллипсоида будут намного лучше прослеживаться.
Автор: Адель Романенкова