Haumea ve Makemake

IAU'nun tanıdığı beş cüce gezegenden ikisi, Plüton ve Eris'in gölgesinde kalan Haumea ile Makemake'tir. İkisi de Kuiper kuşağında, Güneş'ten 40 AB'nin ötesinde dolanır; ikisi de 2004-2005'teki büyük tarama kampanyasında bulundu ve ikisi de adlarını Polinezya mitolojisinden alır. Ama fiziksel olarak birbirlerine hiç benzemezler: Haumea Güneş Sistemi'nin bilinen en hızlı dönen büyük cismidir ve bir halkası vardır; Makemake ise metan buzuyla kaplı, görece düzgün bir küredir.

Bu sayfa ikisini bir arada ele alıyor, çünkü keşif hikâyeleri, sınıflandırmaları ve bugün bilinenlerin sınırları ortaktır. Daha geniş çerçeve Cüce gezegenler ve Kuiper kuşağı sayfalarındadır.

Haumea: 3,9 saatte dönen yumurta

Haumea, bilinen en tuhaf biçimli büyük cisimdir. Üç ekseni birbirinden çok farklı bir elipsoittir: yaklaşık 2.122 × 1.688 × 1.036 km. En uzun eksen, en kısa ekseninin iki katından fazladır. Bu biçimin nedeni dönme hızıdır: Haumea kendi çevresinde 3,915341 saatte bir tur atar. Güneş Sistemi'nde hidrostatik dengede olduğu düşünülen hiçbir cisim bu kadar hızlı dönmez. Merkezkaç kuvveti cismi ekvatorundan dışa doğru çeker ve yumurtaya benzer bir biçim verir.

Kütlesi 3,952×10²¹ kg, yani Plüton'un yaklaşık üçte biri kadardır. Yoğunluğu 2,05 g/cm³; kayalık bir çekirdeğin üstünde buzlu bir manto olduğuna işaret eder. Yüzeyinin yüzde 66 ile 80'i arasındaki kısmı kristal su buzudur. Bu önemli bir ayrıntıdır: uzayın radyasyon ortamında buz zamanla düzensiz (amorf) hâle geçer, dolayısıyla kristal buzun varlığı yüzeyin görece yeni olduğunu ya da yenilendiğini düşündürür. Spektrumda hidrojen siyanür ya da filosilikat killerin izleri de olabilir.

Haumea Güneş'e ortalama 43,116 AB uzaklıkta, 283,12 yılda (103.410 gün) bir tur atar. Günberisi 34,647 AB, günötesi 51,585 AB, basıklığı 0,196, yörünge eğikliği 28,21°'dir. Bir sonraki günberisine yaklaşık 1 Haziran 2133'te varacak.

Haumea'nın halkası ve ayları

21 Ocak 2017'de Haumea bir yıldızın önünden geçti ve birkaç gözlemeviyle eşzamanlı izlenen bu örtülme beklenmedik bir sonuç verdi: cismin çevresinde bir halka vardı. Halkanın yarıçapı yaklaşık 2.287 km, genişliği yaklaşık 70 km'dir ve Haumea'nın dönmesiyle 1:3 rezonansta bulunur — yani halkadaki tanecikler, Haumea üç kez dönerken bir tur atar. Bu, bir cüce gezegen çevresinde bulunan ilk halkaydı ve halkaların yalnızca dev gezegenlere özgü olmadığını gösterdi.

Haumea'nın iki uydusu var. Hiʻiaka 26 Ocak 2005'te bulundu; çapı yaklaşık 310 km, yörünge süresi 49 gündür ve yüzeyinde kristal su buzu saptanmıştır. Namaka 30 Haziran 2005'te bulundu; çapı yaklaşık 150 km, yörünge süresi 18 gün ve kütlesi Hiʻiaka'nın onda biri kadardır.

Haumea ayrıca kendi adını taşıyan bir çarpışma ailesinin en büyük üyesidir. En az bir milyar yıl önce büyük bir çarpışma ana cismin buzlu dış katmanını kopardı; bugün benzer yörüngelerde ve benzer su buzu spektrumuyla dolaşan onlarca cisim — örneğin (55636) 2002 TX300 (~364 km) ve (24835) 1995 SM55 (~174 km) — bu olayın artıklarıdır. Haumea'nın baş döndürücü dönme hızının da aynı çarpışmadan geldiği düşünülür. Kuiper kuşağında bilinen tek çarpışma ailesi budur.

Haumea'nın keşif tartışması

Haumea'nın keşfi astronomi tarihinin tatsız bölümlerinden biridir, çünkü iki ekip birbiriyle çelişen hak iddia eder.

Mike Brown'ın Caltech ekibi cismi 28 Aralık 2004'te, 6 Mayıs 2004'te çekilen görüntülerden buldu ve 20 Temmuz 2005'te çevrimiçi yayımladı. José Luis Ortiz'in İspanya'daki Sierra Nevada Gözlemevi ekibi ise cismi 7-10 Mart 2003 tarihli eski görüntülerde saptayıp 27 Temmuz 2005'te Küçük Gezegen Merkezi'ne bildirdi.

Brown başta önceliği Ortiz'e bıraktı; sonra İspanyol ekibin duyurudan önce kendi gözlem kayıtlarına eriştiğini fark edince kuşkulandı. Söz konusu kayıtlar, cismin 2003 görüntülerinde geriye dönük olarak bulunmasını mümkün kılacak verileri içeriyordu. Ortiz kayıtlara eriştiğini kabul etti, ama usulsüzlük yaptığını kabul etmedi.

IAU 17 Eylül 2008'de, Caltech ekibinin önerdiği Haumea adını kabul etti — Hawai mitolojisinde doğum ve bereket tanrıçası. Ortiz'in ekibi eski bir İber tanrıçası olan Ataecina'yı önermişti. Uyduların adları da aynı mitolojiden gelir: Hiʻiaka ve Namaka, Haumea'nın kızlarıdır.

Makemake: metan buzundan bir dünya

Makemake, Mike Brown, Chad Trujillo ve David Rabinowitz tarafından 31 Mart 2005'te Palomar Gözlemevi'nde bulundu. Geçici adı 2005 FY9, ekip içindeki takma adı — keşif Paskalya dönemine denk geldiği için — "Easterbunny"ydi. Resmî adı 11 Temmuz 2008'de verildi: Paskalya Adası'nın Rapa Nui halkının mitolojisinde insanlığın yaratıcısı ve bereket tanrısı Makemake.

Çapı 1.430±14 km, yani Plüton'un yaklaşık yüzde 60'ı kadardır; dördüncü en büyük cüce gezegen ve dördüncü en büyük Neptün ötesi cisimdir. Kütlesi 2,69±0,20×10²¹ kg, yoğunluğu 1,76±0,17 g/cm³'tür — Haumea'dan belirgin biçimde düşük, yani içinde daha fazla buz var demektir.

Güneş'e ortalama 45,5 AB uzaklıkta, 307 yılda bir tur atar. Günberisi 38,2 AB, günötesi 52,8 AB, basıklığı 0,16, eğikliği 29°'dir. Bu yörünge özellikleriyle klasik Kuiper kuşağı cismi sayılır — ama eğikliği yüksek olduğu için klasik kuşağın "sıcak" popülasyonuna aittir. Dönme süresi hâlâ kesin bilinmiyor: 2025 itibarıyla ölçümler 11,4 saat ile 22,8 saat arasında bir belirsizlik bırakır, çünkü yüzeydeki parlaklık farkları çok az olduğu için dönme sinyali zayıftır.

Makemake'in yüzeyi ve uydusu

Makemake'in yüzeyine metan buzu hâkimdir; yanında etan, asetilen ve döteryumlu metan bulunur. Metan buzunun tanecikleri Plüton ve Eris'tekilerden daha iridir. Yüzeyi tolinler — morötesi ışığın organik moleküllerden ürettiği kızıl-kahverengi bileşikler — lekelemiştir; geometrik albedosu yüzde 82'dir, yani çok parlaktır. Sıcaklığı 30-40 K (−243 ile −233 °C) arasındadır.

Atmosfer konusu açık. Yakın tarihli James Webb Uzay Teleskobu gözlemleri Makemake çevresinde gaz hâlinde metan saptadı; ancak bunun kalıcı ince bir atmosfer mi, yoksa yüzeyden geçici bir gaz salınımı mı olduğu belirlenemedi. Eğer gaz salınımıysa, Makemake'in içinde hâlâ ısı üretiliyor olabilir.

Makemake'in tek bilinen uydusu S/2015 (136472) 1, kısaca MK 2, 27 Nisan 2015'te Hubble gözlemlerinde bulundu. Çapı yaklaşık 175 km, yörünge süresi 18 gündür. Ana cismin parlaklığı içinde neredeyse kaybolduğu için yıllarca gözden kaçmıştı. Uydunun bulunması Makemake'in kütlesini ölçmeyi mümkün kıldı.

Neden bu kadar az şey biliyoruz

Haumea ve Makemake'e hiçbir uzay aracı gitmedi ve yakın gelecekte gidecek bir görev planlanmıyor. Bildiklerimiz üç yöntemden geliyor: spektrum ölçümleri (yüzeyde hangi buzların olduğu), uyduların yörüngeleri (kütle) ve yıldız örtülmeleri (biçim ve çap). Üçü de dolaylıdır ve birbirinden bağımsız doğrulama gerektirir.

Bu yüzden bu iki cismin temel verilerinde bile belirsizlik vardır — Makemake'in dönme süresi iki kat fark eden iki değer arasında salınıyor. Vera C. Rubin Gözlemevi'nin sistemli taraması ve örtülme kampanyalarının yaygınlaşması, önümüzdeki on yılda bu sayıları sıkılaştıracak.

Kısaca

• Haumea 2.122 × 1.688 × 1.036 km boyutlarında bir elipsoittir; 3,9153 saatte bir döner ve bu, dengede olduğu düşünülen cisimler arasında bilinen en hızlı dönmedir.
• 21 Ocak 2017'deki yıldız örtülmesi, Haumea'nın çevresinde yarıçapı ~2.287 km, genişliği ~70 km bir halka olduğunu gösterdi — bir cüce gezegende bulunan ilk halka.
• Haumea'nın iki uydusu (Hiʻiaka ~310 km, Namaka ~150 km) ve kendi adını taşıyan bir çarpışma ailesi vardır.
• Haumea'nın keşfi iki ekip arasında çözülmemiş bir öncelik tartışmasına yol açtı; IAU 2008'de Caltech ekibinin önerdiği adı kabul etti.
• Makemake 1.430±14 km çapındadır, 31 Mart 2005'te bulundu ve adını Rapa Nui mitolojisinden alır.
• Makemake'in yüzeyi metan buzuyla kaplıdır, albedosu yüzde 82'dir; JWST gözlemleri çevresinde gaz hâlinde metan saptadı.
• Makemake'in uydusu MK 2, 2015'te bulundu; çapı yaklaşık 175 km, yörünge süresi 18 gündür.

Kaynaklar: Wikipedia — Haumea, Wikipedia — Makemake, Wikipedia — Dwarf planet