Uranus månar

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 11 juli 2022; kontroller kräver 7 redigeringar .

Uranus månar  är naturliga satelliter för planeten Uranus . Från och med 2021 är 27 satelliter kända [1] . De är alla uppkallade efter karaktärer i verk av William Shakespeare och Alexander Pope . De två första månarna, Titania och Oberon  , upptäcktes av William Herschel 1787 . Ytterligare två sfäriska satelliter ( Ariel och Umbriel ) upptäcktes 1851 av William Lassell . 1948 upptäckte Gerard Kuiper Miranda . De återstående satelliterna upptäcktes efter1985 , under Voyager 2 -uppdraget , eller med starka markbaserade teleskop.

Upptäckt

De två första kända månarna, Titania och Oberon , upptäcktes av Sir William Herschel den 11 januari 1787, sex år efter hans upptäckt av Uranus. Senare trodde Herschel att han hade upptäckt sex satelliter, och möjligen till och med en ring (se nedan). Under nästan 50 år var Herschels instrument det enda som kunde urskilja Uranus månar [2] . På 1840-talet bättre observationsinstrument och Uranus gynnsamma läge har gjort det möjligt att ibland observera andra månar förutom Titania och Oberon. År 1851 upptäckte William Lassell de följande två månarna, Ariel och Umbriel [3] .

Under lång tid fanns det inget enhetligt system för att beteckna Uranus satelliter med romerska siffror . Publikationerna presenterade också beteckningarna Herschel (där Titania och Oberon är Uranus II och IV), och Lassell (där de ibland är I och II) [4] . Efter att Umbriel och Ariel fanns bekräftat, numrerade Lassell månarna från I till IV i ordningsföljd för avlägsnande. Sedan dess har numreringen inte ändrats [5] . År 1852 gav William Herschels son, John Herschel, namn till fyra då kända satelliter.

Under nästan ett sekel har inga nya upptäckter av Uranus månar gjorts. 1948 upptäckte Gerard Kuiper den minsta av de fem största, sfäriska satelliterna - Miranda . Några decennier senare, i januari 1986, upptäckte rymdsonden Voyager 2 10 inre satelliter. Voyager observerade en annan satellit - Perdita , men då identifierades den inte som en satellit. Perdita "återupptäcktes" 2001 när hon studerade gamla fotografier från Voyager 2.

Uranus var den enda jätteplaneten som inte var kända för att ha några kända oregelbundna månar, men sedan 1997 har markbaserade observationer upptäckt nio avlägsna oregelbundna månar. Ytterligare två små inre månar, Cupid och Mab , upptäcktes 2003 med hjälp av rymdteleskopet Hubble . Den sista av Uranus-satelliterna som upptäcktes 2008 - Margarita  - upptäcktes 2003 [6] .

2016 publicerade forskare vid University of Idaho en artikel som antydde att det fanns ytterligare två små satelliter som fungerar som "herdar" för α- och β-ringarna. Sådana satelliter bör vara i omloppsbana cirka 100 km från ringen och ha en radie på 2-7 km, vilket gör dem omöjliga att upptäcka från jorden [7] [8] .

Imaginära satelliter

Efter Herschels upptäckt av Titania och Oberon (11 januari 1787) trodde han att han hade observerat ytterligare fyra satelliter: två den 18 januari och den 9 februari 1790 och ytterligare två den 28 februari och den 26 mars 1794. Sålunda, under många efterföljande decennier, trodde man att Uranus hade 6 satelliter, även om förekomsten av 4 av dem inte bekräftades av någon astronom. Lassells observationer 1851, när han upptäckte Ariel och Umbriel , bekräftade inte Herschels observationer; Ariel och Umbriel, som Herschel naturligtvis måste ha sett om han såg satelliter nära Titania och Oberon, matchade inte någon av de ytterligare satelliterna som Herschel hade sett i deras omloppsegenskaper. Därför drogs slutsatsen att de 4 satelliterna som Herschel upptäckte förutom de två var illusoriska - förmodligen resultatet av en felaktig identifiering av stjärnor nära Uranus som satelliter, och upptäckten av Ariel och Umbriel kändes igen som Lassells [9] . Herschels fyra imaginära satelliter ansågs ha följande sideriska perioder: 5,89 dagar (närmare Uranus än Titania), 10,96 dagar (mellan Titania och Oberon), 38,08 och 107,69 dagar (längre än Oberon) [10] .

Namn

Uranus första två månar, som upptäcktes 1787, namngavs först 1852, ett år efter upptäckten av de två följande. Deras namn togs upp av John Herschel , son till upptäckaren av Uranus. Han bestämde sig för att inte ta namn på satelliterna från den grekiska mytologin och döpte dem efter andar från engelsk litteratur : älvornas kung och drottning och alverna Oberon och Titania från pjäsen En midsommarnattsdröm av William Shakespeare och sylferna Ariel och Umbriel från Alexanders The Rape (Ariel är också en tomte från Shakespeares "The Tempest "). Skälen till detta val ligger tydligen i det faktum att Uranus, som himlens och luftens gud, åtföljs av luftens andar [11] . Namnen på de nästa satelliterna i Uranus gavs inte längre för att hedra luftens andar (endast Pak och Mab blev en fortsättning på denna tradition ), utan för att hedra karaktärerna i Shakespeares Stormen. 1949 döptes den femte månen, Miranda , av sin upptäckare Gerard Kuiper efter en karaktär från pjäsen.

International Astronomical Union har antagit en konvention för att döpa Uranus månar efter karaktärer i Shakespeares pjäser och Pope's The Rape of the Lock (nu har bara Ariel, Umbriel och Belinda namn från den senare dikten; alla övriga är från Shakespeare). Till en början döptes satelliterna längst bort från planeten efter karaktärerna i The Tempest, men denna tradition slutade med namnet Margarita , vars namn togs från pjäsen Much Ado About Nothing [ 12] .

Namnen på några asteroider sammanfaller med namnen på några satelliter i Uranus : (171) Ophelia , (218) Bianca , (593) Titania , (666) Desdemona , (763) Amor , (900) Rosalind och (2758) Cordelia .

Funktioner och grupper

Uranus månar kan delas in i tre grupper: tretton inre, fem stora och nio oregelbundna månar .

Interna satelliter

Från och med 2013 är 13 inre månar av Uranus kända [13] . Dessa är små mörka föremål som liknar planetens ringar i egenskaper och ursprung . Deras banor ligger inom Mirandas omloppsbana . Alla de inre månarna är nära förknippade med Uranus ringar , vilket kan ha varit resultatet av upplösningen av en eller flera små inre månar. De två månarna närmast planeten ( Cordelia och Ophelia ) fungerar som "herdar" för ε-ringen, och den lilla satelliten Mab är möjligen källan till den mest avlägsna μ-ringen. Pak , vars omloppsbana ligger mellan Perdita och Mab, kan vara något av ett övergångsobjekt mellan Uranus inre månar och stora månar.

Alla inre satelliter är mörka föremål; deras geometriska albedo överstiger inte 10 %. De är sammansatta av vattenis med en inblandning av mörkt material, möjligen strålningsomvandlat organiskt material. Små inre satelliter stör ständigt varandras banor. Systemet är kaotiskt och till synes instabilt.

Beräkningar visar att interna satelliter som ett resultat av sådana störningar kan gå in i korsande banor och kollidera. Desdemona kan kollidera med Cressida eller Julia under de kommande 100 miljoner åren [14] .

Stora månar

De fem stora satelliterna är tillräckligt stora för att hydrostatisk jämvikt har gett dem en sfärisk form. Fyra av dem visade tecken på inre och yttre aktivitet, såsom kanjonbildning och misstänkt vulkanism. Den största av dessa fem, Titania , är 1578 km i diameter. Det är den åttonde största satelliten i solsystemet. Den är 20 gånger mindre massiv än jordens måne .

Uranus satellitsystem är det minst massiva bland de jättelika planeternas satellitsystem; den totala massan för alla 5 största Uranus satelliter kommer inte ens att vara hälften av massan av Triton , den sjunde största satelliten i solsystemet (Tritons massa är cirka 2,14⋅10 22 kg [15] , medan den totala massan av Uranus satelliter är cirka 1⋅10 22 kg. Den största av månarna, Titania , har en radie på 788,9 km, vilket är mindre än radien för jordens måne , men något större än den för Rhea , den andra av stora satelliter från Saturnus , vilket gör Titania till den åttonde största satelliten i solsystemet. Uranus är cirka 10 000 gånger mer massiv än dess satelliter (Uranus massa är 8,681⋅1025 kg , massan för de fyra största satelliterna är 8,82⋅1021 kg [ 16] , massan av andra satelliter kan försummas).

Bland månarna på Uranus sticker de fem största ut: Miranda , Ariel , Umbriel , Titania och Oberon . De varierar i diameter från 472 km (Miranda) till 1578 km (Titania). Alla stora satelliter i Uranus är relativt mörka objekt: deras geometriska albedo varierar i intervallet 30-50%, och Bonds albedo  - 10-23%. Den mörkaste av dessa månar är Umbriel, och den ljusaste är Ariel. Satelliternas massor sträcker sig från 6,7⋅10 19  kg (Miranda) till 3,5⋅10 21  kg (Titania). Som jämförelse är massan på jordens mån 7,5⋅1022 kg .

De största månarna i Uranus tros ha bildats i en ansamlingsskiva som funnits runt Uranus en tid efter att den bildades, eller bildades som ett resultat av att Uranus kolliderade med en annan himlakropp tidigt i dess historia [17] .

Alla de stora månarna i Uranus är sammansatta av en blandning av ungefär lika mängder is och sten, med undantag av Miranda, som till övervägande del är is. Beståndsdelarna i is kan vara ammoniak och koldioxid .

Deras yta är kraterad, men alla (med undantag för Umbriel) visar tecken på "förnyelse" av ytan, vilket resulterar i bildandet av kanjoner och, i Mirandas fall, äggformade, racerbanaliknande strukturer som kallas kronor. Bildandet av "kronor" tros vara ansvarigt för de kraftiga höjningarna av diapirerna [18] . Ariels yta är möjligen den yngsta, med minst kratrar. Umbriels yta verkar vara den äldsta.

Tidigare 3:1-resonanser mellan Miranda och Umbriel och 4:1-resonanser mellan Ariel och Titania tros vara ansvariga för uppvärmningen som orsakade betydande endogen aktivitet på Miranda och Ariel [19] [20] . En sådan slutsats leder till den höga lutningen av Mirandas bana, vilket är konstigt för en kropp så nära planeten [21] [22] . Uranus största månar består av en stenig kärna och ett iskallt skal. Titania och Oberon kan ha ett hav av flytande vatten vid gränsen mellan kärnan och manteln.

Oregelbundna satelliter

Uranus oregelbundna månar har elliptiska och mycket lutande (mestadels retrograda) banor på stort avstånd från planeten.

Parametrar för Uranus månar

Färger i tabellen

Interna satelliter
Stora satelliter
Oregelbundna satelliter med retrograd rotation
Oregelbundna direktrotationssatelliter

Rangordnas enligt graden av avstånd från planeten, de största är markerade, frågetecknet återspeglar approximationen av figuren.

Parametrar för Uranus satelliter [23]
siffra Titel (sfäroidala satelliter i fet stil) Genomsnittlig diameter (km) vikt (kg) Huvudaxel (km) Omloppsperiod (i dagar) Orbital lutning till ekvatorn , grader öppningsdatum Ett foto
ett Uranus VI Cordelia 42±6 5.0⋅10 16 ? 49 751 0,335034 0,08479 1986
2 Uranus VII Ophelia 46±8 5.1⋅10 16 ? 53 764 0,376400 0,1036 1986
3 Uranus VIII bianca 54±4 9.2⋅10 16 ? 59 165 0,434579 0,193 1986
fyra Uranus IX Cressida 82±4 3,4⋅10 17 ? 61 766 0,463570 0,006 1986
5 Uranus X Desdemona 68±8 2,3⋅10 17 ? 62 658 0,473650 0,11125 1986
6 Uranus XI Juliet 106±8 8,2⋅10 17 ? 64 360 0,493065 0,065 1986
7 Uranus XII En del av 140±8 1,7⋅10 18 ? 66 097 0,513196 0,059 1986
åtta Uranus XIII Rosalind 72 ± 12 2,5⋅10 17 ? 69 927 0,558460 0,279 1986
9 Uranus XXVII Amor ~ 18 3,8⋅10 15 ? 74 800 0,618 0,1 2003
tio Uranus XIV Belinda 90±16 4,9⋅10 17 ? 75 255 0,623527 0,031 1986
elva Uranus XXV Perdita 30±6 1,8⋅10 16 ? 76 420 0,638 0,0 1986
12 Uranus XV Packa 162±4 2,9⋅10 18 ? 86 004 0,761833 0,3192 1985
13 Uranus XXVI Mab ~25 1,0⋅10 16 ? 97 734 0,923 0,1335 2003
fjorton Uranus V Miranda 471,6 ± 1,4 (6,6 ± 0,7)⋅10 19 129 390 1,413479 4,232 1948
femton Uranus I Ariel 1157,8 ± 1,2 (1,35 ± 0,12)⋅10 21 191 020 2,520379 0,260 1851
16 Uranus II Umbriel 1169,4 ± 5,6 (1,17 ± 0,13)⋅10 21 266 300 4,144177 0,205 1851
17 Uranus III Titania 1577,8 ± 3,6 (3,53 ± 0,09)⋅10 21 435 910 8,705872 0,340 1787
arton Uranus IV Oberon 1522,8±5,2 (3,01 ± 0,07)⋅10 21 583 520 13,463239 0,058 1787
19 Uranus XXII francisco ~ 22 1,3⋅10 15 ? 4 276 000 −267,12 ** 147,459 2001
tjugo Uranus XVI Caliban ~ 98 7,3⋅10 17 ? 7 231 000 −579,39 ** 139,885 1997
21 Uranus XX Stefano ~ 20 6⋅10 15 ? 8 004 000 −677,48 ** 141,873 1999
22 Uranus XXI Trinculo ~ 10 7,5⋅10 14 ? 8 504 000 −748,83 ** 166,252 2001
23 Uranus XVII Sycorax ~190 5,4⋅10 18 ? 12 179 000 −1285,62 ** 152,456 1997
24 Uranus XXIII margarita ~ 11 1,3⋅10 15 ? 14 345 000 +1654,32 51,455 2003
25 Uranus XVIII Prospero ~ 30 2.1⋅10 16 ? 16 256 000 −1962,95 ** 146,017 1999
26 Uranus XIX Setebos ~ 30 2.1⋅10 16 ? 17 418 000 −2196,35 ** 145,883 1999
27 Uranus XXIV Ferdinand ~ 12 1,3⋅10 15 ? 20 901 000 −2805,51 ** 167,346 2001

Anteckningar

  1. ↑ Översikt : Uranus  . NASA (4 augusti 2021). Hämtad 23 november 2021. Arkiverad från originalet 22 november 2021.
  2. ↑ Herschel, John . On the Satellites of Uranus  (engelska)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal. - Oxford University Press , 1834. - Vol. 3 , nr. 5 . - S. 35-36 . - .
  3. ↑ Lassell W. Om Uranus inre satelliter  // Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society  : tidskrift  . - Oxford University Press , 1851. - Vol. 12 . - S. 15-17 . - .
  4. ↑ Lassell, W. Observationer av satelliter i Uranus  // Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society  : tidskrift  . - Oxford University Press , 1848. - Vol. 8 , nr. 3 . - S. 43-44 . — .
  5. ↑ Lassell, W. Brev från William Lassell, Esq., till redaktören  // Astronomical Journal  :  journal. - 1851. - Vol. 2 , nr. 33 . — S. 70 . - doi : 10.1086/100198 . - .
  6. ↑ Green, Daniel WE IAUC 8217: S/2003 U 3; 157P; A.G. Dra . IAU-cirkulär (9 oktober 2003). Hämtad 21 december 2008. Arkiverad från originalet 17 november 2021.
  7. ↑ Uranus kan ha två oupptäckta månar . NASA/JPL. Hämtad 17 januari 2019. Arkiverad från originalet 28 november 2019.
  8. ↑ R. O. Chancia, M. M. Hedman. Finns det månar nära de uranska α- och β-ringarna?  (engelska)  // The Astronomical Journal . - IOP Publishing , 2016. - Vol. 152 , iss. 6 . — S. 211 . — ISSN 1538-3881 . - doi : 10.3847/0004-6256/152/6/211 .
  9. ↑ Denning WF Hundraårsminnet av upptäckten av Uranus  // Scientific American Supplement . - 1881. - 22 oktober ( nr 303 ). Arkiverad från originalet den 12 januari 2009.
  10. ↑ Hughes DW The Historical Unraveling of the Diameters of the First Four Asteroids  //  RAS Quarterly Journal : journal. - 1994. - Vol. 35 , nr. 3 . - s. 334-344 . — .
  11. ↑ Lassell, William. Beobachtungen der Uranus-Satelliten  (engelska)  // Astronomische Nachrichten  : journal. - Wiley-VCH , 1852. - Vol. 34 . — S. 325 . — . Arkiverad från originalet den 9 juli 2013.
  12. ↑ Kuiper Gerard P.  The Fifth Satellite of Uranus  // Publications of the Astronomical Society of the Pacific  : tidskrift. - 1949. - Vol. 61 , nr. 360 . - S. 129 . - doi : 10.1086/126146 . - .
  13. ↑ Sheppard, Scott S. Den jättelika planetsatelliten och månsidan (länk inte tillgänglig) . Institutionen för jordmagnetism vid Carniege Institutionen för vetenskap (4 januari 2013). Hämtad 1 mars 2013. Arkiverad från originalet 13 mars 2013. 
  14. ↑ Duncan, Martin J.; Jack J. Lissauer. Orbital Stability of the Uranian Satellite System  (engelska)  // Icarus . - Elsevier , 1997. - Vol. 125 , nr. 1 . - S. 1-12 . - doi : 10.1006/icar.1996.5568 . — .
  15. ↑ Tyler, G.L.; Sweetnam, D.L.; Anderson, JD et al . Voyager radiovetenskapliga observationer av Neptunus och Triton  (engelska)  // Science : journal. - 1989. - Vol. 246 . - P. 1466-1473 . - doi : 10.1126/science.246.4936.1466 . - . — PMID 17756001 .
  16. ↑ Massa av fyra största månar . Hämtad 6 juli 2020. Arkiverad från originalet 22 maj 2009.
  17. ↑ Hunt, Garry E.; Patrick Moore. Atlas av Uranus . - Cambridge University Press , 1989. - S.  78 -85. — ISBN 0521343232 .
  18. ↑ Pappalardo, RT ; Reynolds, SJ, Greeley, R. Extensionella tiltblock på Miranda: Evidence for an upwelling origin of Arden Corona  //  Journal of Geophysical Research : journal. - 1996. - Vol. 102 , nr. E6 . - P. 13.369-13.380 . - doi : 10.1029/97JE00802 . Arkiverad från originalet den 27 september 2012.
  19. ↑ Tittemore, W.C.; Wisdom, J. Tidal evolution of the Uranian satellites III. Utveckling genom Miranda-Umbriel 3:1, Miranda-Ariel 5:3 och Ariel-Umbriel 2:1 genomsnittliga rörelsekommensurabilitet  // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1990. - Vol. 85 , nr. 2 . - s. 394-443 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90125-S . - .
  20. ↑ Tittemore, W.C. Tidal Heating of  Ariel  // Icarus . - Elsevier , 1990. - Vol. 87 . - S. 110-139 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90024-4 . - .
  21. ↑ Tittemore, W.C.; Wisdom, J. Tidal Evolution of the Uranian Satellites II. An Explanation of the Anomalously High Orbital Inclination of Miranda  (engelska)  // Icarus  : journal. - Elsevier , 1989. - Vol. 78 . - S. 63-89 . - doi : 10.1016/0019-1035(89)90070-5 .
  22. ↑ Malhotra, R., Dermott, SF Rollen av sekundära resonanser i Mirandas  omloppshistoria // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1990. - Vol. 85 . - S. 444-480 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90126-T .
  23. ↑ NASA/NSDC . Hämtad 11 oktober 2005. Arkiverad från originalet 5 januari 2010.

Länkar

 Uranus månar
Listning i grupper i stigande ordning för banans halvstora axel
Interna satelliter
Stora satelliter
Oregelbundna satelliter
RingarUranus ringar