Planeten Uranus har 27 kända månar, av vilka de flesta inte upptäcktes förrän rymdåldern. De sträcker sig från Titania, 1 579 kilometer i diameter, till den lilla Cupid, bara 18 km i diameter. Alla satelliter i Uranus är uppkallade efter karaktärer i William Shakespeare-pjäser eller karaktärer från Alexander Pope ”Rape of the Lock”, enligt International Astronomical Union riktlinjer.
Astronomer kände till fem månar innan rymdfarkosten Voyager 2 lanserades 1977. Sonden hittade ytterligare 10 när den svängde förbi systemet 1986.
”När den flög förbi 1986 var det vinter och mörkt på hela norra halvklotet av alla månar, så vi kunde bara se en del av deras södra halvklot, säger Jeff Moore, en planetforskare vid NASA Ames Research Center i Kalifornien, till Space.com. ”Mötet var också lite som att flyga genom en tjur” snarare än en måne i taget, stött på hela systemet på en gång. ”
Ingen rymdfarkost har gått till Uranus sedan dess, men astronomer har hittat nya månar med hjälp av generellt förbättrad teleskopteknik. och tekniker. De senaste upptäckterna – Mab, Cupid och Margaret – bekräftades 2003.
Uranusmånarna kan ha bildats av kollisionen som slog planeten på sin sida.
”Material från de två kropparna matas ut i en skräpskiva och slutligen bildas satelliter från skräpskivan”, säger forskaren Yuya Ishizawa, från Japans Kyoto-universitet, till Space.com. ”Det är möjligt att förklara den axiella lutningen och bildandet av Uranus vanliga satelliter samtidigt. ”
Tidiga månupptäckter
Upptäckten av Uranus och dess två första månar kom från samma astronom: William Herschel. Den engelska skygazern hittade Oberon och Titania 1787, bara sex år efter att ha upptäckt själva planeten.
Närbildsbilder två århundraden senare visade att Oberon är ungefär halv is och halv sten, med kratrar som peppar på ytan. Titania har fellinjer som löper över ytan, vilket antyder en seismisk aktivitet från förr eller nu.
Den engelska astronomen William Lassell såg Umbriel, den mörkaste av Uranus ”stora månar, 1851. I Voyager 2: s snabba fly-by kunde forskare inte ta reda på hur ytan blev så mörk, eller varför det finns en ljus ring på Umbriels yta som är 140 km i diameter.
Ariel, ett annat fynd från Lassell 1851, har den yngsta och ljusaste kända ytan bland månarna. Detta kan bero på meteoritträffar, såväl som möjlig geologisk aktivitet – bland dess funktioner är grabbar eller dalar omgivna av fel. Voyager 2 upptäckte en silikatsten och vattenis-sammansättning på denna måne med inslag av koldioxid.
Det sista fyndet före rymdåldern var kanske den mest bisarra månen av alla – Miranda. Hittades av Gerard P. Kuiper vid McDonald Observatory 1948, månen verkar vara en virvel av frånkopplade funktioner. Det är oklart vad som gjorde den mashed-up ytan. Kanske en enorm meteorit sprängde månen isär och den återmonterades, eller mindre meteoriter smälte ytan och orsakade slaps att flöda och frysa igen.
Voyager 2: s tidiga upptäckter
När Voyager 2 skummade närmast Uranus ”-systemet i januari 1986 visade synet 10 nya satelliter inom en månad. Medan de flesta av NASAs bilder av dessa månar visar dem som avlägsna prickar, om inte för rymdfarkosten skulle månarna antagligen ha gått osynliga i årtionden om inte längre.
Ophelia och Cordelia kallas ibland herdemånar. De ligger nära Uranus ”Epsilon-ring, med deras gravitationella inflytande som i huvudsak hindrar ringen från att falla sönder. Ingen vet hur stor Cordelia är, eller vad dess sammansättning kan vara. Ophelia tros vara 20 miles (20 kilometer) i diameter.
Voyager 2 fångade en bild av Puck som visade en fläckig, mörk yta. Astronomer tror att den är gjord av kolhaltigt material och antar att mycket av resten av månarna är av samma material. En studie från 2003 av månen föreslog att vattenis är på dess yta.
De flesta andra månar var så små och långt borta från rymdfarkosten att man vet lite om deras sammansättning och i vissa fall deras storlek. Belinda och Cressidahave låg reflektionsförmåga, vilket indikerar att de troligen är kolhaltiga månar som Puck är.
De andra månarna som hittades genast var Portia, Rosalind, Juliet, Desdemona och Bianca. En studie från 2001 med Hubble Space Telescope föreslog dessa satelliter (kallade ”Portia-gruppen” i denna studie) alla har liknande kompositioner och banor.
Upptäckter efter Voyager
Sedan 1986 har astronomer dykt upp 12 nya Uranus-månar med hjälp av Voyager 2-data, liksom som med nyare observationer med teleskop på eller kretsar kring jorden.
Perdita har den mest trassliga historien. University of Arizona ”Erich Karkoschka hittade månen 1999 med offentliga Voyager 2-bilder och jämförde dem med några tagna av Hubble Space Telescope. Först utsåg IAU det till en måne, men upphävde sedan det när andra astronomer inte kunde” t hitta det. Perdita blev officiell igen 2003 när Hubble upptäckte det igen.
Caliban, som hittades av ett team vid Palomar Observatory 1997, rör sig i en lutande motsatt bana till Uranus rotation. ”Dessa egenskaper antyder att Caliban var en oberoende kropp som fångades av Uranus” gravitation ”, uppgav NASA. Samma team hittade också Sycorax, som verkar vara röd i teleskop och har också en retrograd bana.
Ytterligare tre upptäckter hände 1999 med Teleskopet Kanada-Frankrike-Hawaii vid Mauna Kea-observatoriet: Setebos, Prospero och Stephano. 2001 hittade ett team vid Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile Trinculo, Francisco och Ferdinand.
De senaste fynden ägde rum 2003. Hubble upptäckte Mab och Cupid, medan och Margaret hittades med hjälp av Subaru 8,2 meter reflektor vid Mauna Kea Observatory.
Senaste publikationer
Utan rymdfarkoster som besöker Uranus inom en snar framtid och dess stora avstånd från jorden är potentialen för observationer av dess månar begränsad. Med detta sagt har det funnits flera vetenskapliga undersökningar av systemet de senaste åren samt förslag om att skicka rymdfarkoster dit in den avlägsna framtiden. Vissa astronomer tänker sig att använda små kubussatser för att minska kostnaden för att få ut en rymdfarkost så långt, samtidigt som de fortfarande ger värdefull vetenskap. Ett team skickade också in ett Uranus Pathfinder orbiter-uppdragskoncept till Europeiska rymdorganisationen 2010 och igen 2015, men inget koncept accepterades för finansiering.
Med insikten från Cassini observationer att så många av Saturnus ” s månar kan ha hav under marken, har vissa astronomer föreslagit att Uranus ”månar också kan vara värd för hav. Möjligheterna till liv kan vara mer begränsade eftersom månen är så långt borta från solen, men det är svårt att säga säkert utan att göra en detaljerad undersökning av månarna.
Några observationer av månarna har varit utförs från jorden. År 2013 undersökte en grupp Miranda för bevis på flyktiga ämnen som ammoniakhydrat och kunde inte utesluta möjligheten från deras observationer.
En Icarus-publikation 2015 baserad på Uranus-systemobservationer föreslog att flera av Uranus ”månar har en blandning av vatten och koldioxidis på deras ytor.
Separat föreslog en 2014-modell av Miranda i tidskriften Geology att dess konstiga yta åtminstone delvis kunde ha kommit genom tidvattenuppvärmning, vilket skapade långsam konvektion på den isiga ytan.
”Miranda har en riktigt bisarra, deformerad yta,” berättade Noah Hammond, en planetforskare vid Brown University i Rhode Island, Space.com. ”Det är en riktigt vacker och exotisk måne . ”
De tunna ringarna som omger Uranus antyder att planeten kan ha ännu fler månar i omloppsbana.
” Vid kanterna av ringarna … det är nästan som mängden saker går upp och ner på ett periodiskt sätt som ser ut som en våg, med toppar och tråg, ”då examen st berättade Robert Chancia från University of Idaho till Space.com. ”Det verkar överensstämma med något som stör ringarna där”, tillade han.
”Baserat på amplituden för detta vågmönster och det avståndet från ringen … och våra försök att hitta månen i bilder, så är det i princip pekar mot om de existerar är de ”ganska små”, sade Chancia. Han uppskattade att månarna, om de existerar, sannolikt är mindre än 5 mil (5 kilometer) i radie.
Ytterligare rapportering från Nola Taylor Redd, Space.com-bidragsgivare.
- Bilder av Uranus och alla kända satelliter