Haumea y sus Lunas: Una Singularidad del Sistema Solar

Un cuerpo celeste fuera de lo común

Haumea es uno de los objetos más intrigantes del Cinturón de Kuiper. Situado a unos 43 UA del Sol (Neptuno ~30 UA), este planeta enano de apariencia elipsoidal se distingue por una rotación extremadamente rápida (unos 3,9 horas) que lo ha alargado en forma de balón de rugby. Esta rápida rotación sugiere una historia violenta, probablemente relacionada con un impacto gigante, y complica las mediciones precisas de su masa y volumen. Con una densidad media de unos 2,6 g/cm³, Haumea probablemente está compuesto por un núcleo rocoso rodeado por una capa de hielo de agua. Su alto albedo (0,7 a 0,8) refuerza esta hipótesis, ya que el hielo cristalino refleja fuertemente la luz solar.

Un sistema de anillos estable en el Cinturón de Kuiper

Descubierto en 2017 gracias a la ocultación de una estrella por Haumea, el anillo ecuatorial se extiende unos 2.287 km desde el centro del planeta enano, con un ancho de unos 70 km. Este disco de partículas de hielo sigue el ecuador, coherente con la rápida rotación del cuerpo central. El anillo es particularmente estable, orbita dentro de la resonancia 3:1 con la rotación de Haumea, y probablemente se mantiene por efectos de resonancia gravitacional o disipación viscosa. Su presencia es aún más notable ya que solo dos otros pequeños cuerpos del Sistema Solar (Chariklo y Chiron, entre Júpiter y Neptuno) se sabe que poseen uno.

Dos lunas surgidas de una colisión gigante

Hiʻiaka y Namaka son los dos satélites naturales de Haumea, descubiertos en 2005 con el telescopio Keck. Hiʻiaka, la más grande y distante (~49.500 km), es probablemente un bloque de hielo casi puro, mientras que Namaka, más cercana (~25.700 km), presenta una órbita fuertemente perturbada. La configuración orbital de las dos lunas, que no están en el mismo plano, indica un origen común en un evento de colisión, reforzando la hipótesis de un impacto masivo que habría eyectado escombros, formando tanto las lunas como la familia de colisión alrededor de Haumea.

Tabla resumen de las características de Haumea, sus lunas y su anillo

Fuentes: Ortiz et al. (2017), AJ • Ragozzine & Brown (2009) • Brown et al. (2007)

Una familia de colisión identificada por dinámica y espectroscopía

La presencia de una decena de objetos alrededor de Haumea, llamados miembros de su familia de colisión, se basa en varias piezas de evidencia de observación y modelado físico.

Elementos orbitales comunes

Los objetos asociados con Haumea comparten características orbitales muy similares: un semieje mayor alrededor de 43 UA, una inclinación de aproximadamente 28° y una excentricidad moderada. Forman un grupo coherente en el espacio de los elementos orbitales, análogo a las familias de asteroides en el cinturón principal. Esta coherencia sugiere que provienen del mismo evento cataclísmico, probablemente una colisión.

Firma espectral única

Todos estos objetos tienen espectros infrarrojos dominados por hielo de agua cristalina, con bandas de absorción claras a 1,5 µm y 2,0 µm. Esta característica es rara en el Cinturón de Kuiper, donde los objetos generalmente tienen superficies oscuras, enriquecidas en compuestos orgánicos irradiados (tolinas). El alto albedo y la pureza espectral de los miembros de la familia de Haumea indican un origen por eyección de material helado superficial, resultado de un impacto.

Modelado dinámico retroactivo

Los investigadores han simulado las velocidades y órbitas esperadas para fragmentos resultantes de un impacto en Haumea. Los resultados muestran que estos fragmentos, eyectados a baja velocidad (~150 m/s), permanecen confinados en una región estable del Cinturón de Kuiper. Al retroceder el tiempo orbital de estos objetos, se obtiene una convergencia hacia un evento común hace unos 4 mil millones de años, reforzando la hipótesis de una fragmentación antigua.

Lista parcial de objetos asociados

Hasta la fecha, alrededor de una docena de objetos transneptunianos son identificados como miembros muy probables de esta familia:

• 2002 TX₃₀₀
• 1995 SM₅₅
• 2003 OP₃₂
• 2003 UZ₁₁₇
• 2005 RR₄₃
• 2003 SQ₃₁₇
• Y otros objetos que comparten las mismas características dinámicas y espectrales

Su censo se basa en los catálogos del Minor Planet Center y los estudios espectroscópicos realizados notablemente por Brown et al. (2007) y Ragozzine & Brown (2009).

Un sesgo observacional mayor

La baja luminosidad intrínseca de estos objetos limita fuertemente su detección. Es probable que la familia de Haumea incluya varias decenas, o incluso cientos de miembros, pero solo los más grandes (de 100 a 400 km) han sido detectados con los instrumentos actuales. El modelado estadístico de tamaños sugiere una población mucho más vasta, en gran parte oculta en el fondo del cielo.

La familia de colisión de Haumea: un fragmento de la historia del Sistema Solar

Alrededor de Haumea orbita una familia de colisión, una rareza en el Cinturón de Kuiper. Esta decena de objetos que comparten parámetros orbitales similares también tienen una composición espectral dominada por hielo de agua cristalina. Esta homogeneidad sugiere que todos provienen del mismo evento inicial. Estos objetos son como testigos de una fragmentación cataclísmica, y constituyen una población valiosa para comprender los primeros momentos del sistema solar externo.

Tabla de objetos asociados a la familia de colisión de Haumea

Datos: Minor Planet Center • Ortiz et al. (2017) • Ragozzine & Brown (2009)