أقمار هاوميا

للكوكب القزم هاوميا قمران معروفان ، هما هيياكا وناماكا ، واللذان سُميا تيمناً بآلهة هاواي . اكتُشف هذان القمران الصغيران عام 2005، من خلال رصد هاوميا باستخدام التلسكوبات الكبيرة لمرصد دبليو إم كيك في هاواي.

تتميز أقمار هاوميا بعدة خصائص غير مألوفة. يُعتقد أنها جزء من عائلة تصادمية موسعة ، تشكلت قبل مليارات السنين من حطام جليدي بعد اصطدام هائل أدى إلى تمزق غلاف هاوميا الجليدي . يحتوي قمر هيياكا ، الأكبر والأبعد، على كميات كبيرة من جليد الماء النقي على سطحه، وهو أمر نادر بين أجرام حزام كايبر . ^{[ 1 ]} أما قمر ناماكا، الذي يبلغ حجمه عُشر حجم هاوميا تقريبًا، فيمتلك مدارًا ذا ديناميكيات مُدهشة: فهو مدار بيضاوي الشكل بشكل غير عادي ، ويبدو أنه يتأثر بشكل كبير بكل من الشكل المُستطيل لهاوميا والقمر الأكبر.

اكتُشف قمران صغيران حول هاوميا (التي كانت تُعرف آنذاك بالرمز 2003 EL ₆₁ ) من خلال عمليات رصد أجراها فريق من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك ) باستخدام مرصد كيك WM في عام 2005. اكتُشف القمر الخارجي الأكبر حجمًا في 26 يناير 2005، ^{[ 2 ]} وسُمّي رسميًا S/2005 (2003 EL ₆₁ ) 1، وأطلق عليه فريق كالتك اسم " رودولف ". ^{[ 3 ]} أما القمر الداخلي الأصغر حجمًا، فقد اكتُشف في 30 يونيو 2005، وسُمّي رسميًا S/2005 (2003 EL ₆₁ ) 2، وأُطلق عليه اسم " بليتزن ". ^{[ 4 ]} في 7 سبتمبر 2006، رُقّم كلا القمرين وأُدرجا في فهرس الكواكب الصغيرة الرسمي تحت الرمزين (136108) 2003 EL ₆₁ I وII على التوالي.

أعلن الاتحاد الفلكي الدولي في 17 سبتمبر/أيلول 2008 عن الأسماء الدائمة لهذين القمرين، بالإضافة إلى اسم القمر 2003 EL 61 : (136108) هاوميا 1 هيياكا _و ( 136108) هاوميا 2 ناماكا. ^{[ 5 ]} سُمّي كل قمر باسم إحدى بنات هاوميا ، إلهة الخصوبة والولادة في هاواي. هيياكا هي إلهة الرقص وراعية جزيرة هاواي الكبرى ، حيث يقع مرصد ماونا كيا . ^{[ 6 ]} أما ناماكا فهي إلهة الماء والبحر؛ وقد برّدت حمم أختها بيلي البركانية أثناء تدفقها إلى البحر، محولةً إياها إلى أرض جديدة. ^{[ 7 ]}

في أسطورتها، وُجد أن أبناء هاوميا الكثيرين قد أتوا من أجزاء مختلفة من جسدها. ^{[ 7 ]} يبدو أن الكوكب القزم هاوميا مُكوّن بالكامل تقريبًا من الصخور، مع طبقة سطحية رقيقة من الجليد؛ ويُعتقد أن معظم غلافه الجليدي الأصلي قد انفجر بفعل الاصطدام الذي دفع هاوميا إلى سرعتها الدورانية العالية الحالية، حيث تشكّلت المادة لتُشكّل أجسام حزام كايبر الصغيرة ضمن عائلة هاوميا التصادمية . لذلك، قد توجد أقمار خارجية إضافية، أصغر من ناماكا، لم يتم رصدها بعد. ومع ذلك، أكدت عمليات رصد تلسكوب هابل الفضائي عدم وجود أقمار أخرى أكثر سطوعًا من 0.25% من سطوع هاوميا ضمن أقرب عُشر مسافة (0.1% من الحجم) حيث يُمكن أن تُبقيها جاذبية هاوميا ( مجال هيل الخاص بها ) في مكانها. ^{[ 8 ]} وهذا يجعل وجود المزيد منها أمرًا مستبعدًا.

يُعدّ هيياكا القمرَ الخارجي، وهو  الأكبر والأكثر سطوعًا بين قمري هاوميا، إذ يبلغ قطره حوالي 310 كيلومترات. ^{[ 9 ]} تتوافق خصائص الامتصاص القوية المرصودة عند 1.5 و1.65 و2 ميكرومتر في طيفه بالأشعة تحت الحمراء مع وجود جليد مائي بلوري نقي تقريبًا يغطي معظم سطحه. وقد دفع الطيف غير المألوف، وتشابهه مع خطوط الامتصاص في طيف هاوميا، براون وزملاؤه إلى استنتاج أنه من غير المرجح أن يكون نظام الأقمار قد تشكّل نتيجةً لالتقاط جاذبي لأجسام عابرة من حزام كايبر في مدار حول الكوكب القزم؛ بل لا بد أن تكون أقمار هاوميا شظايا من هاوميا نفسه. ^{[ 10 ]}

تم حساب حجمي القمرين بافتراض أن لهما نفس البياض بالأشعة تحت الحمراء مثل هاوميا، وهو افتراض منطقي لأن أطيافهما تُظهر تشابهًا في تركيب سطحهما. وقد قاس تلسكوب سبيتزر الفضائي بياض هاوميا ، أما من التلسكوبات الأرضية، فالقمران صغيران جدًا وقريبان من هاوميا بحيث لا يمكن رؤيتهما بشكل منفصل. ^{[ 11 ]} وبناءً على هذا البياض المشترك، يُقدّر قطر القمر الداخلي، ناماكا، الذي تبلغ كتلته عُشر كتلة هيياكا ، بحوالي 170  كيلومترًا. ^{[ 12 ]}

يتمتع تلسكوب هابل الفضائي (HST) بدقة زاوية كافية لفصل ضوء الأقمار عن ضوء هاوميا. وقد أكدت القياسات الضوئية لنظام هاوميا الثلاثي باستخدام كاميرا NICMOS  التابعة لتلسكوب هابل أن الخط الطيفي عند 1.6 ميكرومتر، الذي يشير إلى وجود جليد مائي، لا يقل قوة في أطياف الأقمار عن قوته في طيف هاوميا. ^{[ 11 ]}

أقمار هاوميا خافتة للغاية بحيث لا يمكن رصدها بواسطة التلسكوبات التي يقل قطرها عن مترين تقريبًا، على الرغم من أن هاوميا نفسها لها قدر ظاهري يبلغ 17.5، مما يجعلها ثالث ألمع جسم في حزام كايبر بعد بلوتو وماكيماكي ، ويمكن رصدها بسهولة باستخدام تلسكوب هواة كبير.

منظر لمدارات هيياكا (باللون الأزرق) وناماكا (باللون الأخضر)

توضيح للأحداث المتبادلة بين هاوميا وناماكا خلال الفترة 2009-2011

يدور هي إياكا حول هاوميا في مدار دائري تقريبًا كل 49  يومًا. ^{[ 9 ]} أما ناماكا فيدور حول هاوميا في 18 يومًا في مدار بيضاوي معتدل غير كبلري ، وكان مائلًا بزاوية 13 درجة بالنسبة لهي إياكا في عام 2008 ، مما أدى إلى اضطراب مداره. ^{[ 4 ]} ونظرًا لأن الاصطدام الذي أدى إلى تكوين أقمار هاوميا يُعتقد أنه حدث في المراحل المبكرة من تاريخ النظام الشمسي، ^{[ 13 ]} فمن المفترض أنه على مدى مليارات السنين التالية، قد تم تخميد مداره بفعل قوى المد والجزر ليصبح أكثر دائرية. من المحتمل أن يكون مدار ناماكا قد تأثر بالرنين المداري مع هي إياكا الأكثر كتلة نتيجة لتقارب مداراتهما أثناء ابتعادهما عن هاوميا بسبب تبديد الطاقة الناتج عن قوى المد والجزر . ^{[ 4 ]} وربما يكونان قد وقعا في رنين مداري ثم خرجا منه عدة مرات. إنها حاليًا في حالة رنين 8:3 أو قريبة منها على الأقل . ^{[ 4 ]} يؤثر هذا الرنين بشدة على مدار ناماكا، الذي يشهد حاليًا ترنحًا في زاوية الحضيض بمقدار 6.5 درجة تقريبًا سنويًا، أي بفترة ترنح تبلغ 55 عامًا. ^{[ 8 ]}

في الفترة ما بين عامي 2008 و2011 تقريبًا، ^{[ 14 ]} بدت مدارات أقمار هاوميا من الأرض وكأنها تقع على جانبها تمامًا، حيث كان ناماكا يحجب هاوميا بشكل دوري. ^{[ 15 ] [ 16 ]} وكان من شأن رصد هذه العبورات أن يوفر معلومات دقيقة عن حجم وشكل هاوميا وأقمارها، ^{[ 16 ]} كما حدث في أواخر ثمانينيات القرن الماضي مع بلوتو وشارون . ^{[ 17 ]} وكان التغير الطفيف في سطوع النظام خلال هذه الحجبات سيتطلب على الأقل تلسكوبًا احترافيًا متوسط ​​الفتحة لرصده . ^{[ 16 ] [ 18 ]} وقد حجب هيياكا هاوميا آخر مرة عام 1999، قبل اكتشافها ببضع سنوات، ولن يفعل ذلك مجددًا لمدة 130 عامًا تقريبًا. ^{[ 19 ]} مع ذلك، وفي حالة فريدة بين الأقمار الصناعية العادية ، كان مدار ناماكا يتعرض لعزم دوران كبير بفعل هيياكا ، مما حافظ على زاوية رؤية عبور ناماكا-هاوميا لعدة سنوات أخرى. ^{[ 4 ] [ 16 ] [ 18 ]} رُصد حدث احتجاب واحد في 19 يونيو 2009، من مرصد بيكو دوس دياس في البرازيل. ^{[ 20 ]}

• رسوم متحركة لمدارات أقمار هاوميا
• بودكاست السنة الدولية لعلم الفلك 2009 : الكوكب القزم هاوميا (دارين راغوزين)
• منشور براون الذي يصف اكتشاف هي ʻ إياكا
• ورقة بحثية تصف تركيبة Hi ʻ iaka