добавить знанийСпутники Урана
Уран, седьмая планета Солнечной системы, имеет 27 спутников. Все они получили названия в честь персонажей из произведений Шекспира и Александра Поупа. Первые два спутника: Титания и Оберон в 1787 году открыл Уильям Гершель. Еще два больших спутника ( Ариэль и Умбриэль) был открыт 1851 года Уильямом Ласселом. 1948 года Джерард Койпер открыл Миранду. Все остальные спутники значительно меньше и были открыты после 1985, во время миссии "Вояджера-2" или с помощью усовершенствованных наземных телескопов.
Спутники Урана можно разделить на три группы:
- пять крупных
- тринадцать внутренних
- девять нерегулярных спутников
Пять больших спутников достаточно массивны, чтобы гидростатическая равновесие предоставила им сфероидальной формы. На четырех из них замечено признаки внутренней и внешней активности, такие как формирование каньонов и предсказуемый вулканизм на поверхности. Самый большой из них, Титания, имеет диаметр 1578 км и является восьмым по величине спутником в Солнечной Системе. Ее масса в 20 раз меньше земного Месяца.
Внутренние спутники - это небольшие, темные объекты, похожие по характеристикам и происхождению на кольца планеты.
Нерегулярные спутники Урана имеют эллиптические и очень наклонены (возр ретроградные) орбиты на большом расстоянии от планеты.
1. Открытие
Два первые известные спутники, Титания и Оберон, было обнаружено сэром Уильямом Гершелем 11 января 1787, через шесть лет после открытия им Урана. Позже Гершель полагал, что обнаружил шесть спутников, и, возможно, даже кольцо. В течение почти 50 лет телескоп Гершеля был единственным, с помощью которого можно было различить спутники Урана. В 1840-х годах совершенные инструменты наблюдений и благоприятное расположение Урана позволили заметить спорадические признаки других спутников, кроме Титания и Оберон. Наконец 1851 Уильямом Ласселом было открыто два следующие спутники - Ариэль и Умбриэль.
В течение длительного времени в нумерации спутников Урана существовали споры между обозначениями Гершеля (где Титания и Оберон - Уран II и IV) и Ласселом (они время - I и II). После того, как существование Умбриэль и Ариэля было подтверждено, Ласселом пронумеровал спутники от I до IV в порядке удаления. С тех пор нумерация не менялась. 1852 сын Вильяма Гершеля - Джон Гершель дал названия четырем известным тогда спутникам.
На протяжении почти столетия новых открытий спутников Урана не было. 1948 Джерард Койпер обнаружил наименьший среди пяти крупных, сферических спутников - Миранду. Несколько десятилетий спустя, в январе 1986 с помощью космического зонда "Вояджер-2" было открыто 10 внутренних спутников. "Вояджер" зафиксировал еще один спутник, но тогда его не было замечено. "Открыли" его 2001 года во время изучения старых фотографий с "Вояджера-2", он получил название Пердита.
До 1997 года Уран был единственной планетой-гигантом, у которой не было обнаружено нерегулярных спутников. Именно тогда наземными наблюдениями было обнаружено девять отдаленных нерегулярных спутников. Еще два маленьких внутренние спутники, Купидон и Щ, было открыто в 2003 году с использованием космического телескопа "Хаббл". Последний из обнаруженных на 2008 год спутников Урана - Маргарита - был открыт в 2003 году.
1.1. Воображаемые спутники
После открытия Гершелем Титания и Оберон 11 января 1787, он впоследствии считал, что наблюдал еще 4 спутника: два - 18 января и 9 февраля 1790 г. и еще два - 28 февраля и 26 марта 1794 года. Таким образом, несколько последующих десятилетий считалось, что у Урана 6 спутников, хотя существование 4 из них не подтвердил ни один другой астроном. Считалось, что в четырех мнимых спутников Гершеля были такие сидерический период: 5,89 дней (ближе к Урану, чем Титания), 10,96 дней (между Титания и Оберон), 38,08 и 107,69 дней (дальше Оберон) . Наблюдение Ласселом 1851 года, когда он обнаружил Ариэль и Умбриэль, не подтвердили наблюдений Гершеля; Ариэль и Умбриэль, которые Гершель, конечно же, должен был видеть, если он видел спутники рядом с Титания и Оберон, не соответствовали ни одному из дополнительных спутников, замеченных Гершелем, за орбитальными характеристиками. Поэтому пришли к выводу, что из шести спутников, замеченных Гершелем четыре были иллюзорными - вероятно, результатом ошибочного восприятия звезд вблизи Урана как спутников, и право Ласселом на открытие Ариэль и Умбриэль получило признания.
2. Названия
Первые два спутника Урана, открытые в 1787 году, получили название только 1852 года, через год после обнаружения еще двух. Обязанность дать им названия взял на себя Джон Гершель, сын первооткрывателя Урана. Он решил не брать названия для спутников из греческой мифологии, назвав их в честь магических духов по английской литературе: царя и царицы фей и эльфов Оберона и Титания из комедии "Сон в летнюю ночь" Шекспира и Сильфида Ариэль и Умбриэль с "Похищение локона" Александра Поупа (Ариэль также эльф с шекспировской "Бури"). Причины такого выбора, пожалуй, заключались в том, что Уран, как бог небо и воздух, сопровождается духами воздуха. Вместо того, чтобы продолжить традицию давать имена духов воздуха (только Пак и Маб продолжили эту традицию), последующие названия сосредоточились на источниках Шекспира. 1949 пятый спутник, Миранду, был назван его первооткрывателем Джерардом Койпером в честь смертного персонажа из Шекспировской "Бури".
Текущая практика именования спутников, устоявшаяся Международным астрономическим союзом (МАС), использует персонажей пьес Шекспира и поэмы Поупа "Похищение локона" (впрочем, пока только Ариэль, Умбриэль и Белинда имеют имена с последней поэмы; все остальные названные по Шекспиру). Сначала удаленные от центра спутники называли именами персонажей только с одной пьесы ("Буря"), но с Маргаритой, которая получила имя с "Много шума из ничего", эта традиция прекратилась.
3. Группы
Система спутников Урана наименее массивная среди систем спутников планет-гигантов, общая масса 5 крупнейших спутников Урана не составит и половины массы Тритона (седьмого по размеру спутника в Солнечной системе). Самый большой из спутников Урана, Титания, имеет радиус 788,9 км, что меньше радиуса Земного Луны, но не более, чем Рее, второго по величине спутника Сатурна, что делает Титания восьмым по размеру спутником в Солнечной системе. Уран примерно в 10 000 раз массивнее, чем его спутники.
3.1. Крупные спутники
Среди спутников Урана выделяют пять крупнейших: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Их диаметры составляют от 472 км для Миранды к 1578 км для Титания. Все крупные спутники Урана - сравнительно темные обьекты: их геометрическое альбедо зминюется в диапазоне 30-50%, а альбедо Бонда - 10-23%. Умбриэль - темный из этих спутников, а Ариэль - самый яркий. Массы спутников составляют от 6,7 ? 10 19 кг (Миранда) до 3,5 ? 10 21 кг (Титания). Для сравнения, масса земного Луны - 7,5 ? 10 22 кг. Крупнейшие спутники Урана, как считают, сформировались в аккреционного диска, который существовал вокруг Урана в течение некоторого времени в ранний период его истории, после того, как он сформировался или образовавшийся в результате столкновения с другим небесным телом [ ]. Все крупные спутники Урана состоят наполовину из льда и горных пород, за исключением Миранды, состоящий преимущественно из льда [ Источник? ]. Составляющими льда могут быть аммиак и углекислый газ. Их поверхность испещрена кратерами, но все они (за исключением Умбриеля) которые "обновления" поверхности наблюдаются в форме образования каньонов и в случае с Мирандой, яйцевидными, похожими на гоночные треки структурами, так называемыми "коронами". Считается, что "короны" образованы поднятиями диапира. Поверхность Ариэля, возможно, самая молодая, с наименьшим количеством кратеров. Поверхность Умбриэль же кажется старой. Считается, что резонансы между Мирандой и Умбриэль (3:1) и между Ариэлем и Титания (4:1), которые имели место в прошлом, соответствуют нагревания, которое вызвало существенную эндогенную активность на Миранде и Ариэле. К такому выводу приводит наличие в Миранды высокого орбитального наклона, несвойственного для столь близкого к планете тела. Крупнейшие спутники Урана состоят из ядра из горных пород в центре и ледяного покрова снаружи. Титания и Оберон могут иметь океан из жидкой воды на границе ядра и мантии [ Источник? ].
3.2. Внутренние спутники
По данным на 2008 год, Уран имеет 13 внутренних спутников. Их орбиты лежат внутри орбиты Миранды. Все внутренние "луны" тесно связаны с кольцами Урана, которые, возможно, представляют собой результат распада одного или нескольких маленьких внутренних "месяцев". Корделия и Офелия служат "пастухами" кольца ε, а небольшой Маб, возможно, является источником удаленного кольца μ. Пак вращается на орбите между пердеть и Мабом, и, возможно является переходным объектом между внутренними и большими спутниками Урана. Расчеты показывают, что внутренние спутники выступают в роли противоречивых факторов друг для друга в случае, если их орбиты пересекаются; конечном счете, это может привести к столкновениям между ними. Дездемона может столкнуться с Крессида или Джульеттой течение последующих 100 миллионов лет. Система является хаотической и, вероятно, нестабильной.
Все внутренние месяца - темные объекты, их геометрическое альбедо не превышает 10%. Они состоят из водяного льда с примесью темного материала, возможно - преобразованной радиацией органики [ Источник? ].
| ? Крупнейшие спутники | ♠ Ретроградные спутники |
Массивные спутники чья внутренняя гравитация придала им сферическую форму обозначены жирным. Нерегулярные спутники с програднимы орбитами обозначены свет серым, а с ретроградными - темно серым.
| Порядок | Метка | Название | Фото | Диаметр (Км) | Масса (? 18 октября кг) | Большая полуось (Км) | Период обращения ( д) | Наклонение орбиты ( ?) | Эксцентриситет | Время открытия | Открыватель |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | VI | Корделия | 40 ? 6 (50 ? 36) | 0.044 | 49,751 | 0.335034 | 0.08479 ? | 0.00026 | 1986 | Terrile (КА "Вояджер-2") | |
| 2 | VII | Офелия | 43 ? 8 (54 ? 38) | 0.053 | 53,764 | 0.376400 | 0.1036 ? | 0.00992 | 1986 | Terrile (КА "Вояджер-2") | |
| 3 | VIII | Бьянка | 51 ? 4 (64 ? 46) | 0.092 | 59,165 | 0.434579 | 0.193 ? | 0.00092 | 1986 | Smith (КА "Вояджер-2") | |
| 4 | IX | Крессида | 80 ? 4 (92 ? 74) | 0.34 | 61,766 | 0.463570 | 0.006 ? | 0.00036 | 1986 | Synnott (КА "Вояджер-2") | |
| 5 | X | Дездемона | 64 ? 8 (90 ? 54) | 0.18 | 62,658 | 0.473650 | 0.11125 ? | 0.00013 | 1986 | Synnott (КА "Вояджер-2") | |
| 6 | XI | Джульетта | 94 ? 8 (150 ? 74) | 0.56 | 64,360 | 0.493065 | 0.065 ? | 0.00066 | 1986 | Synnott (КА "Вояджер-2") | |
| 7 | XII | Порция | 135 ? 8 (156 ? 126) | 1.70 | 66,097 | 0.513196 | 0.059 ? | 0.00005 | 1986 | Synnott (КА "Вояджер-2") | |
| 8 | XIII | Розалинда | 72 ? 12 | 0.25 | 69,927 | 0.558460 | 0.279 ? | 0.00011 | 1986 | Synnott (КА "Вояджер-2") | |
| 9 | XXVII | Купидон | ~ 18 | 0.0038 | 74,800 | 0.618 | 0.1 ? | 0.0013 | 2003 | Showalter and Lissauer | |
| 10 | XIV | Белинда |  | 90 ? 16 (128 ? 64) | 0.49 | 75,255 | 0.623527 | 0.031 ? | 0.00007 | 1986 | Synnott (КА "Вояджер-2") |
| 11 | XXV | Пердита | 30 ? 6 | 0.018 | 76,420 | 0.638 | 0.0 ? | 0.0012 | 1999 | Каркошка (КА "Вояджер-2") | |
| 12 | XV | Пак |  | 162 ? 4 | 2.90 | 86,004 | 0.761833 | 0.3192 ? | 0.00012 | 1985 | Synnott (КА "Вояджер-2") |
| 13 | XXVI | Щ | ~ 25 | 0.01 | 97,734 | 0.923 | 0.1335 ? | 0.0025 | 2003 | Showalter and Lissauer | |
| 14 | V | ? Миранда |  | 471.6 ? 1.4 (481 ? 468 ? 466) | 65.9 ? 7.5 | 129,390 | 1.413479 | 4.232 ? | 0.0013 | 1948 | Койпер |
| 15 | I | ? Ариэль | .jpg) | 1,157.8 ? 1.2 (1162 ? 1156 ? 1155) | 1,353 ? 120 | 191,020 | 2.520379 | 0.260 ? | 0.0012 | 1851 | Ласселл |
| 16 | II | ? Умбриэль |  | 1,169.4 ? 5.6 | 1,172 ? 135 | 266,300 | 4.144177 | 0.205 ? | 0.? | 1851 | Ласселл |
| 17 | III | ? Титания | _color_cropped.jpg) | 1,576.8 ? 1.2 | 3,527 ? 90 | 435,910 | 8.705872 | 0.340 ? | 0.0011 | 1787 | Гершель |
| 18 | IV | ? Оберон |  | 1,522.8 ? 5.2 | 3,014 ? 75 | 583,520 | 13.463239 | 0.058 ? | 0.0014 | 1787 | Гершель |
| 19 | XXII | ♠ Франциско | ~ 22 | 0.0072 | 4,276,000 | -266.56 | 147.459 ? | 0.1459 | 2003 | Холман | |
| 20 | XVI | ♠ Калибан | ~ 72 | 0.25 | 7,231,000 | -579.73 | 139.885 ? | 0.1587 | 1997 | Гледмен | |
| 21 | XX | ♠ Стефано | ~ 32 | 0.022 | 8,004,000 | -677.37 | 141.873 ? | 0.2292 | 1999 | Гледмен | |
| 22 | XXI | ♠ Тринкуло | ~ 18 | 0.0039 | 8,504,000 | -749.24 | 166.252 ? | 0.2200 | 2001 | Холман | |
| 23 | XVII | ♠ Сикоракса | ~ 150 | 2.30 | 12,179,000 | -1288.28 | 152.456 ? | 0.5224 | 1997 | Nicholson et al. | |
| 24 | XXIII | Маргарита | ~ 20 | 0.0054 | 14,345,000 | 1687.01 | 51.455 ? | 0.6608 | 2003 | Шеппард и Джуитт | |
| 25 | XVIII | ♠ Просперо | ~ 50 | 0.085 | 16,256,000 | -1978.29 | 146.017 ? | 0.4448 | 1999 | Холман | |
| 26 | XIX | ♠ Сетебос | ~ 48 | 0.075 | 17,418,000 | -2225.21 | 145.883 ? | 0.5914 | 1999 | Kavelaars et al. | |
| 27 | XXIV | ♠ Фердинанд | ~ 20 | 0.0054 | 20,901,000 | -2805.51 | 167.346 ? | 0.3682 | 2003 | Холман |
Примечания
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
