Во внешней Солнечной системе есть много миров, которые настолько велики и впечатляющи, что от них, вероятно, захватывает дух. Мало того, что эти газовые / ледяные гиганты великолепны, они также ошеломляют размерами, имеют свою собственную систему колец и много-много лун. Обычно, когда говорят о газовых (и / или ледяных) гигантах и их спутниках, мы обычно думаем о Юпитере (у которого их больше всего, при 67 и более!).
Но задумывались ли вы, сколько лун у Урана? Как и у всех планет-гигантов, у него довольно много! Фактически, астрономы теперь могут насчитать 27 спутников, которые называются «уранскими». Как и другие газовые и ледяные гиганты, эти спутники представляют собой пестрые группы, которые многое рассказывают об истории Солнечной системы. И так же, как Юпитер и Сатурн, процесс открытия этих спутников был долгим, и в нем участвовали многие астрономы.
Открытие и наименование:
Процесс открытия начался в 18 веке с астрономом Уильям Гершель . 11 января 1787 года он наблюдал спутники Оберона и Титании, через шесть лет после открытия самого Урана. В то время Гершель утверждал, что наблюдал до шести спутников, а также кольцо (позже они были дискредитированы). В течение пятидесяти лет инструмент Гершеля был единственным, с помощью которого можно было наблюдать луны.
Однако к 1840-м годам более совершенные инструменты и более выгодное положение Урана привели к тому, что Оберон и Титания снова стали рассматриваться, а также были обнаружены еще две луны. Эти луны, Ариэль и Умбриэль, были обнаружены Уильямом Ласселом в 1851 году. Вместе с Обероном и Титанией Лассел пронумеровал спутники с I по IV от Урана наружу.
В 1852 году сын Гершеля Джон Гершель дал четырем лунам их нынешние имена, используя символы из романа Александра Поупа.Похищение замка, и Уильяма ШекспираСон в летнюю ночь. Ариэль и Умбриэль были названы в честь персонажей Папы, в то время как Титания и Оберон были названы в честь королевы и короля фей вМечтать.
Снимки Урана, сделанные космическим телескопом Хаббл. Изображение предоставлено Хабблом.
В 1948 году Джерард Койпер открыл самый маленький и последний из пяти больших сферических спутников. В соответствии с именами, примененными Джоном Гершелем, планета была названа Миранда в честь еще одного персонажа Поупа. Спустя десятилетия пролёт Путешествие 2 космический зонд в январе 1986 года привел к открытию еще десяти внутренних спутников.
Другой спутник, Пердита, был обнаружен задним числом в 1999 году после изучения старыхПутешествоватьфотографии. С 1997 года с помощью наземных телескопов было идентифицировано девять далеких неправильных спутников. Еще два небольших внутренних спутника, Амур и Маб, были обнаружены с помощью космического телескопа Хаббла в 2003 году. По состоянию на 2012 год Луна Маргарет была последней обнаруженной луной Урана.
Большие спутники Урана:
Самые большие спутники Урана - в порядке их размера - Миранда , Ариэль , Умбриэль , Оберон а также Титания . Их диаметр и масса составляют от 472 км до 6,7 × 10.19кг для Миранды до 1578 км и 3,5 × 1021кг для Титании. Каждая из этих лун особенно темная, с низкой связью и геометрическим альбедо. Ариэль самая яркая, а Умбриэль самая темная.
Считается, что все большие спутники Урана образовались в аккреционном диске, который существовал вокруг Урана в течение некоторого времени после его образования, или возникли в результате сильного удара, нанесенного Ураном в начале его истории.
Монтаж спутников Урана. Изображение предоставлено НАСА.
Каждый из них состоит примерно из равного количества камня и льда, за исключением Миранды, которая в основном состоит из льда. Компонент льда может включать аммиак и диоксид углерода, в то время как скалистый материал, как полагают, состоит из углеродистого материала, включая органические соединения. Их состав считается дифференцированным: ледяная мантия окружает скалистое ядро.
В случае Титании и Оберона считается, что океаны с жидкой водой могут существовать на границе ядра и мантии. Их поверхности также сильно покрыты кратерами; но в каждом случае эндогенная шлифовка приводила к некоторому обновлению их поверхностей. У Ариэля самая молодая поверхность с наименьшим количеством ударных кратеров, в то время как Умбриэль - самая старая и самая изрытая кратерами поверхность.
У больших спутников Урана нет видимой атмосферы. Кроме того, из-за своей орбиты вокруг Урана они испытывают экстремальные сезонные циклы. Уран вращается вокруг Солнца почти на своей стороне, а все большие луны вращаются вокруг экваториальной плоскости Урана, в северном и южном полушариях наблюдаются продолжительные периоды дневного и ночного времени (42 года за один раз).
Внутренние спутники Урана:
По состоянию на 2008 год известно, что Уран обладает 13 внутренними лунами, орбиты которых лежат внутри орбиты Миранды. Это в порядке удаления от планеты: Корделия, Офелия, Бьянка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Амур, Белинда, Пердита, Пак и Маб. В соответствии с названием более крупных спутников Урана, все они названы в честь персонажей из шекспировских пьес.
Пять самых больших спутников Урана увеличиваются в удалении от планеты. Обратите внимание на неполное освещение Миранды и Ариэль. Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения.
Все внутренние луны тесно связаны с системой колец Урана, которая, вероятно, возникла в результате фрагментации одной или нескольких небольших внутренних лун. Пак, расположенный на высоте 162 км, является самым большим из внутренних спутников Урана - и единственным, который был запечатлен на снимках.Путешествие 2во всех деталях - в то время как Пак и Маб являются двумя внешними внутренними спутниками Урана.
Все внутренние луны - темные объекты. Они сделаны из водяного льда, загрязненного темным материалом, который, вероятно, представляет собой органические материалы, обработанные излучением Урана. Система также хаотична и явно нестабильна. Компьютерное моделирование предполагает, что столкновения могут произойти, особенно между Дездемоной и Крессидой или Джульеттой в течение следующих 100 миллионов лет.
Неправильные спутники Урана:
Также известно, что по состоянию на 2005 год у Урана было девять неправильных спутников, которые вращаются вокруг него на расстоянии, гораздо большем, чем у Оберона. Все спутники неправильной формы, вероятно, являются захваченными объектами, которые были захвачены Ураном вскоре после его образования. Это в порядке удаления от Урана: Франциско, Калибан, Стефано, Тринкуцио, Сикоракс, Маргарет, Просперо, Сетебос и Фердинард (снова названы в честь персонажей шекспировских пьес).
Размер неправильных спутников Урана колеблется от 150 км (Сикоракс) до 18 км (Тринкуло). За исключением Маргарет, все вращаются вокруг Урана по ретроградным орбитам (то есть они вращаются вокруг планеты в направлении, противоположном ее вращению).
Как и Внутренние Луны, Неправильные спутники Урана подвержены хаотической нестабильности. Считается, что некоторые из них могут столкнуться с Внутренними лунами и даже быть изгнаны в следующие 10 миллионов - миллиард лет.
Большая часть того, что известно о спутниках Урана, обязанаПутешествие 2космический зонд, который остается единственным космическим аппаратом, сфотографировавшим спутники Урана с близкого расстояния. Тем не менее, того, что было обнаружено, было достаточно, чтобы заинтересовать астрономов и ученых-планетологов и заставить их гадать. До тех пор, пока не наступит день, когда мы сможем изучить уранцев более подробно, они будут продолжать хранить свою долю секретов.
Мы написали много статей об Уране во Вселенной сегодня. Вот Десять интересных фактов об Уране , Сколько колец у Урана? , На Уране необычная погода . а также 'Вояджер-2' на Уране, 25 лет назад, сегодня .
Вот ссылка к Руководству НАСА по исследованию Солнечной системы спутников Урана, а вот статья о открытие Хаббла новых колец и лун вокруг Урана.
Мы записали эпизод Astronomy Cast как раз об Уране. Вы можете получить к нему доступ здесь: Эпизод 62: Уран .