Bereits seit einigen Jahren ist bekannt, dass der ostereiartige Zwergplanet Haumea im Kuipergürtel zwei kleine Monde mit sich führt: Hi’iaka und Namaka (die Namen der Kinder der hawaiianischen Fruchtbarkeitsgöttin Haumea). Ein Forscherteam um den bekannten Astronomen Mike Brown, der in der Entdeckung von Zwerplaneten im Kuipergürtel Pionierarbeit leistete, hat nun die Orbits, Massen und die chemische Zusammensetzung der beiden kleinen Monde genauer untersucht.
Ein Beitrag von Timo Lange. Quelle: NASA.
(Bild: NASA/ M./ Brown)
Aus Aufnahmen des Hubble Weltraumteleskops und des Keck-Teleskops auf Hawaii gewann das Astronomenteam vom California Institute of Technology (CalTech) in Pasadena die Spektren des Dreiersystems um Haumea. Aus diesen konnten es nun auf die chemische Zusammensetzung der beiden Monde schließen. Das Ergebnis: Beide Monde bestehen nahezu vollständig aus Wassereis. Von Haumea selbst ist schon länger bekannt, dass er bis auf einen Kern ebenfalls zum Großteil aus Wassereis besteht. Es liegt daher nahe, dass Haumea und beide Monde ursprünglich ein Objekt waren, das durch eine Kollision auseinandergesprengt wurde. Die Analogie mit den Kindern der Namensgeberin scheint also recht zutreffend zu sein!
Das Dreiergespann, so wie es sich uns heute zeigt, ist vermutlich durch eine Kollision mit einem bis zu 500 km durchmessende anderen Objekt entstanden und nicht durch das gravitative Einfangen der Monde durch Haumea. Diese Kollisionsvergangenheit erklärt auch einige der seltsamen Eigenschaften dieses Systems. So rotiert Haumea sehr schnell um seine eigene Achse, so sehr, dass die deutlich abgeplatte Form zustande kam. Ein Tag auf Haumea dauert nur 3,9 Stunden. Die für diese schnelle Rotation notwendige Drehimpulsänderung lässt sich am besten durch eine Kollision erklären.
Die Orbitaldynamik des Systems ist ebenfall sehr interessant. Die beiden Monde Hi’iaki und Namaka laufen in sehr exzentrischen (im Fall von Namaka) und seltsam gegeneinander und den Haumea-Äquator inklinierten Bahnen um Haumea. Dies deutet nicht nur auf eine bewegte Kollisionsvergangenheit hin, sondern auch auf dynamische Gezeiteninteraktionen zwischen den drei Objekten. So dissipiert Haumea durch Gezeitenkräfte hinzugefügte Energie so schnell, dass der für die Bahnen der Monde eigentlich übliche Exzentriztätsdämpfungseffekt kleiner ist, als der durch Haumeas Rotation befeuerte gegenläufige Exzentriztätssteigerungseffekt. Die Orbits der Monde werden also nicht immer weiter zirkularisiert, sondern werden im Gegenteil sogar noch exzentrischer.
Die ungewöhnlich große Inklination der Bahnebenen der Monde kann am besten durch Orbitresonanzphänomene erklärt werden, d.h. konkret, dass der größere Hi’iake den kleineren Namaka aus der Bahnebene gestoßen hat.
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