Planeta Uran ma 27 znane księżyce, z których większość nie została odkryta aż do ery kosmicznej. Obejmują one od Tytanii o średnicy 1579 kilometrów do maleńkiego Kupidyna, który ma tylko 18 kilometrów średnicy. Zgodnie z wytycznymi Międzynarodowej Unii Astronomicznej, nazwy wszystkich satelitów Urana pochodzą od postaci ze sztuk Williama Shakespearea lub postaci z „Rape of the Lock” Aleksandra Popea.
Astronomowie wiedzieli o pięć księżyców przed wystrzeleniem sondy Voyager 2 w 1977 r. Sonda znalazła dodatkowe 10, gdy obróciła się przez system w 1986 r.
„Kiedy przeleciała obok niej w 1986 r., na całych półkulach północnych panowała zima i ciemność wszystkich księżyców, więc mogliśmy zobaczyć tylko część ich południowych półkul ”, powiedział Space.com Jeff Moore, planetolog z NASA Ames Research Center w Kalifornii.„ Spotkanie było również trochę jak przelot przez byka ” s-eye. Zamiast jednego księżyca naraz, napotkał cały układ naraz. ”
Od tego czasu żaden statek kosmiczny nie wylądował na Uranie, ale astronomowie odkryli nowe księżyce przy pomocy ogólnie udoskonalonej technologii teleskopów i techniki. Najnowsze odkrycia – Mab, Kupidyn i Małgorzata – zostały potwierdzone w 2003 roku.
Być może księżyce Urana powstały w wyniku zderzenia, które przewróciło planetę na bok.
„Materiał z dwóch ciał jest wyrzucany do dysku szczątkowego, a na końcu z tego dysku powstają satelity”, powiedział naukowiec Yuya Ishizawa z japońskiego uniwersytetu w Kioto. „Jest możliwe, aby wyjaśnić pochylenie osiowe i jednoczesne powstawanie regularnych satelitów Urana. ”
Wczesne odkrycia księżyca
Odkrycie Uran i jego pierwsze dwa księżyce pochodzą od tego samego astronoma: Williama Herschela. Angielski obserwator nieba znalazł Oberona i Tytanię w 1787 roku, zaledwie sześć lat po odkryciu samej planety.
Zdjęcia z bliska dwa wieki później pokazały, że Oberon jest mniej więcej w połowie lodem, a w połowie skałą, a jego powierzchnię pokrywają kratery. Tytania ma linie uskoków przebiegające przez powierzchnię, wskazujące na przeszłą lub obecną aktywność sejsmiczną.
Angielski astronom William Lassell zauważył Umbriel, najciemniejszy z dużych księżyców Urana w 1851 roku. Podczas szybkiego przelotu sondy Voyager 2 naukowcy nie byli w stanie dowiedzieć się, dlaczego powierzchnia stała się tak ciemna ani dlaczego istnieje jasny pierścień na powierzchni Umbriel o średnicy 90 mil (140 kilometrów).
Ariel, kolejne znalezisko z Lassell w 1851 roku, ma najmłodszą i najjaśniejszą znaną powierzchnię wśród księżyców. Może to być spowodowane uderzeniami meteorytów, a także możliwą aktywnością geologiczną – wśród jej cech są grabeny, czyli doliny otoczone uskokami. Voyager 2 wykrył na tym księżycu krzemianową kompozycję skał i lodu, ze śladami dwutlenku węgla.
Ostatnim znaleziskiem przed erą kosmiczną był prawdopodobnie najbardziej dziwaczny księżyc ze wszystkich – Miranda. Księżyc znaleziony przez Gerarda P. Kuipera w Obserwatorium McDonald w 1948 roku wydaje się być zlepkiem niepowiązanych ze sobą cech. Nie jest jasne, co spowodowało zmiażdżenie powierzchni. Być może ogromny meteoryt rozerwał księżyc na strzępy i złożył się ponownie, albo mniejsze meteoryty stopiły powierzchnię i spowodowały, że błoto opadło i ponownie zamarzło.
Wczesne odkrycia Voyagera 2
Kiedy Voyager 2 przeleciał najbliżej układu Urana w styczniu 1986 roku, jego widok ukazał 10 nowych satelitów w ciągu miesiąca. Podczas gdy większość Zdjęcia tych księżyców wykonane przez NASA pokazują je jako odległe kropki, gdyby nie statek kosmiczny, księżyce prawdopodobnie byłyby niewidoczne przez dziesięciolecia, jeśli nie dłużej.
Ofelia i Cordelia są czasami nazywane księżycami pasterskimi. Znajdują się blisko pierścienia epsilon Urana, a ich oddziaływanie grawitacyjne zasadniczo zapobiega rozpadaniu się pierścienia. Nikt nie wie, jak duża jest Cordelia ani jaki może być jej skład. Uważa się, że Ofelia ma średnicę 12 mil (20 kilometrów).
Voyager 2 wykonał zdjęcie Pucka, które pokazało cętkowaną, ciemną powierzchnię. Astronomowie uważają, że jest wykonana z materiału węglowego i zakładają, że większość pozostałych księżyców jest z tego samego materiału. Badanie z 2003 r. księżyca sugeruje, że na jego powierzchni znajduje się lód wodny.
Większość pozostałych księżyców była tak mała i daleko od statku kosmicznego, że niewiele wiadomo o ich składzie, a w niektórych przypadkach o rozmiarach. Belinda i Cressidahave niski współczynnik odbicia, co wskazuje, że prawdopodobnie są to księżyce węglowe, tak jak Puck.
Inne księżyce znalezione od razu to Portia, Rosalind, Juliet, Desdemona i Bianca. „Grupa Portia” w tym badaniu) wszystkie mają podobny skład i orbity.
Odkrycia po sondzie Voyager
Od 1986 roku astronomowie odkryli 12 nowych księżyców Urana, korzystając z danych z sondy Voyager 2 jak w przypadku nowszych obserwacji za pomocą teleskopów na Ziemi lub na jej orbicie.
Perdita ma najbardziej zawikłaną historię. Erich Karkoschka z University of Arizona odkrył księżyc w 1999 roku, korzystając z publicznych zdjęć z sondy Voyager 2 i porównując je z niektórymi wykonanymi przez Teleskop Kosmiczny Hubblea. Znajdź to. Perdita został ponownie oficjalnie uznany w 2003 roku, kiedy Hubble ponownie ją zauważył.
Kaliban, znaleziony przez zespół w Obserwatorium Palomar w 1997 roku, porusza się po nachylonej orbicie przeciwnej do obrotu Urana. „Te cechy sugerują, że Caliban był niezależnym ciałem, które zostało przechwycone przez„ grawitację ”Urana – stwierdziła NASA. Ten sam zespół znalazł również Sycorax, który wydaje się czerwony w teleskopach i ma orbitę wsteczną.
Jeszcze trzy odkrycia dokonano w 1999 roku przy użyciu teleskopu Kanada-Francja-Hawaje w Obserwatorium Mauna Kea: Setebos, Prospero i Stephano. W 2001 roku zespół z Inter-American Observatory Cerro Tololo w Chile znalazł Trinculo, Francisco i Ferdinand.
Ostatnie znaleziska miały miejsce w 2003 roku. Hubble zauważył Mab i Kupidyna, a Margaret została znaleziona przy użyciu reflektora Subaru o długości 8,2 metra w Obserwatorium Mauna Kea.
Najnowsze publikacje
Ponieważ żaden statek kosmiczny nie odwiedziłby Urana w najbliższej przyszłości i jest on bardzo oddalony od Ziemi, potencjał obserwacji jego księżyców jest ograniczony. Mimo to, istnieje kilka naukowych badania systemu w ostatnich latach, a także propozycje wysłania tam statków kosmicznych odległa przyszłość. Niektórzy astronomowie przewidują użycie małych sześcianów, aby obniżyć koszt wysłania statku kosmicznego tak daleko, jednocześnie zwracając cenną naukę. Zespół przedłożył również koncepcję misji orbitera Uranus Pathfinder do Europejskiej Agencji Kosmicznej w 2010 r. I ponownie w 2015 r., Ale żadna z koncepcji nie została zaakceptowana do finansowania.
Z obserwacji Cassini wynika, że tak wiele z Saturna ” Księżyce mogą mieć podpowierzchniowe oceany, niektórzy astronomowie sugerowali, że „księżyce Urana” mogą być również gospodarzem oceanów. Możliwości życia mogą być bardziej ograniczone, ponieważ Księżyc jest znacznie bardziej oddalony od Słońca, ale trudno powiedzieć na pewno bez szczegółowego zbadania księżyców.
Niektóre obserwacje księżyców zostały wykonywane z Ziemi. W 2013 roku grupa badała Mirandę pod kątem obecności substancji lotnych, takich jak hydrat amoniaku, i nie mogła wykluczyć takiej możliwości ze swoich obserwacji.
Publikacja Ikara z 2015 roku oparta na obserwacjach układu Urana sugeruje, że kilka księżyców Urana ma mieszanina wody i lodu z dwutlenku węgla na ich powierzchniach.
Osobno, model Mirandy z 2014 roku w czasopiśmie Geology sugerował, że jej dziwna powierzchnia mogła przynajmniej częściowo pochodzić z nagrzewania pływowego, które powodowało powolną konwekcję na oblodzonej powierzchni.
„Miranda ma naprawdę dziwaczną, zdeformowaną powierzchnię” – powiedział Space.com Noah Hammond, planetolog z Brown University w Rhode Island. „To naprawdę piękny i egzotyczny księżyc . ”
Cienkie pierścienie otaczające Urana wskazują, że planeta może mieć jeszcze więcej księżyców na orbicie.
„ Na krawędziach pierścieni… jest to prawie jak ilość rzeczy poruszają się w górę iw dół w sposób okresowy, który wygląda jak fala, z grzbietami i dolinami „, wtedy absolwent ul. udent Robert Chancia z University of Idaho, powiedział Space.com. „Wydaje się, że coś zakłóca tamtejsze pierścienie” – dodał.
„Opierając się na amplitudzie tego wzoru fal i odległości od pierścienia… oraz na naszych próbach znalezienia księżyca na zdjęciach, zasadniczo wskazuje na to, że istnieją, są „całkiem małe” – powiedział Chancia. Oszacował, że promień księżyców, jeśli istnieją, prawdopodobnie jest mniejszy niż 3 mile (5 km).
Dodatkowe doniesienia Noli Taylor Redd, współpracownik Space.com.
- Obrazy Urana i wszystkich znanych satelitów