Oberon (astronomie)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Oberon
( Uranus IV)
Poza Voyager 2 a Oberon.jpg
Imagine Oberon preluată din Voyager 2 pe 24 ianuarie 1986; o proeminență ridicată este vizibilă pe marginea din stânga jos 6 000 m [1]
Satelit de Uranus
Descoperire 11 ianuarie 1787
Descoperitor W. Herschel
Parametrii orbitali
Axa semi-majoră 583 519 km
Perioadă orbitală 13.463234 zile
Respectă înclinația
la egal. a lui Uranus
~ 0,7 °
Excentricitate ~ 0,0016
Date fizice
Diametrul mediu 1 522,8 km
Suprafaţă 7 285 000 km²
Volum 1.849 miliarde de kilometri cubi
Masa
3,014 × 10 21 kg
Densitate medie 1,63 g / cm³
Accelerare de greutate la suprafață 0,346 m / s²
Viteza de evacuare 0,73 km / s
Perioada de rotație Rotație sincronă (presupusă)
Temperatura
superficial
~ 85 K (medie)
Presiunea atmosferică nimic
Albedo 0,23
Date observaționale
Aplicația Magnitude. 14.1

Oberon este cel mai exterior dintre lunile lui Uranus . Numele vine de la comedia lui lui Shakespeare Visul unei nopți de vară , în care Oberon este regele zânelor.

fundal

Oberon a fost descoperit la 11 ianuarie 1787 de William Herschel . Cu aceeași ocazie, astronomul german a descoperit și Titania , [2] [3] cel mai mare dintre sateliții lui Uranus. Mai târziu, Herschel a anunțat descoperirea altor patru sateliți, [4] care s-au dovedit a fi incorecte. [5] În primii douăzeci și cinci de ani de la descoperirea lor, Oberon și Titania nu au fost observate de niciun alt telescop, [6] deși astăzi sunt la îndemâna unui bun instrument amator. [7]

Toate numele sateliților lui Uranus provin din personaje din operele lui Shakespeare sau ale lui Alexander Pope . În cazul Oberon, numele vine din comedia a lui Shakespeare Visul unei nopți de vară , [8] , unde Oberon este regele zânelor. [9]

Fiul lui William Herschel , John , a propus aceste nume în 1852 la cererea lui William Lassell , [10] care a descoperit alți doi sateliți Ariel și Umbriel anul precedent. [11]

Oberon a fost denumit inițial al doilea satelit al lui Uranus și în 1848 a fost desemnat Uranus II de Lassel, [12] deși el însuși a folosit ocazional numerotarea introdusă de William Herschel unde Titania era denumită Uranus II și Oberon ca Uranus IV. [13] În cele din urmă, în 1851, Lassel a comandat cei patru sateliți în funcție de distanța lor față de planetă, identificându-i cu cifrele romane și de atunci Oberon a fost identificat ca Uranus IV . [14]

Orbită

Oberon orbitează în jurul lui Uranus la o distanță medie de 584 000 km și este astfel cel mai îndepărtat dintre cei cinci sateliți principali de pe planetă (ceilalți sunt Miranda , Ariel , Umbriel , Titania ). Orbita sa se caracterizează printr-o modestă excentricitate și o înclinație orbitală față de ecuatorul lui Uranus. [15] Perioada sa orbitală este de aproximativ 13,5 zile, coincizând cu perioada sa de revoluție; prin urmare, orbita sa este în rotație sincronă , cu consecința de a arăta întotdeauna aceeași față planetei sale. [16]

Orbita lui Oberon rămâne o parte semnificativă a drumului său în afara magnetosferei Uranus, [17] astfel încât suprafața sa este lovită direct de vântul solar . [18] În schimb, emisfera anterioară a unui satelit care orbitează în interiorul magnetosferei este supusă plasmei magnetosferice, care este co-rotativă cu planeta. [17] Acest bombardament poate duce la întunecarea emisferei anterioare, așa cum se observă de fapt pentru toți sateliții lui Uranus, cu excepția Oberonului. [18]

Deoarece Uranus orbitează Soarele aproape lateral și pentru că sateliții săi orbitează planul său ecuatorial, acestea sunt supuse unui ciclu sezonier extrem. Atât polul nord, cât și cel sudic petrec 42 de ani în întuneric complet, urmat de 42 de ani de lumină continuă, Soarele ajungând la zenit la fiecare solstițiu . [18] Survolul Voyager 2 a coincis cu solstițiul de vară din 1986 al emisferei sudice și, prin urmare, întreaga emisferă nordică nu a fost iluminată. La fiecare 42 de ani, când Uranus are un echinocți și planul său ecuatorial îl intersectează pe cel terestru, este posibilă ocultarea reciprocă a sateliților săi. Un astfel de eveniment a fost observat pe 4 mai 2007 când Oberon l-a ascuns pe Umbriel. [19]

Compoziție și structură internă

Dimensiunile lui Uranus și ale sateliților săi: (din stânga) Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon. (Compoziție din fotografia Voyager 2).

Oberon este al doilea cel mai mare satelit al lui Uranus, după Titania, și al zecelea al sistemului solar (după Ganimedes , Titan , Callisto , Io , Luna noastră, Europa , Triton , Titania și Rea ). [20] Densitatea sa este 1,63 g / cm³ , [21] mai mare decât densitatea tipică a sateliților lui Saturn, indicând faptul că este alcătuită în proporții aproximativ egale de gheață de apă și alte elemente negheate și mai dense, [22] inclusiv roci și materiale bogate în carbon, inclusiv compuși organici . [16]

Prezența gheții de apă este susținută de observații spectroscopice care au dezvăluit prezența cristalelor de gheață pe suprafața satelitului. [18] Prezența benzilor de absorbție a apei este mai puternică în emisfera anterioară decât în ​​cea posterioară, care este exact opusul a ceea ce se întâmplă pe ceilalți sateliți ai lui Uranus. [18] Cauza acestei asimetrii nu este cunoscută, dar ar putea fi legată de efectele modificării solului în urma impacturilor meteorite, care sunt în mod normal mai răspândite pe emisfera anterioară și care dispersează gheața de la suprafață, lăsând în urmă o bandă mai întunecată de non-înghețat. material. [18] Materialul întunecat ar putea fi rezultatul efectului radiației asupra clatraților de metan sau întunecarea compușilor organici din nou din cauza radiației. [23]

Este posibil ca un miez interior stâncos înconjurat de o manta înghețată să se fi diferențiat în Oberon. [22] În acest caz, raza nucleului (480 km) ar corespunde cu 63% din raza satelitului și masa acestuia ar fi 54% din total (valorile sunt calculate pe baza compoziției satelitului ). Presiunea din centrul Oberonului este de aproximativ 0,5 GPa (5 000 bar ). [22] Starea actuală a mantalei de gheață este încă neclară. Dacă gheața conține suficient amoniac sau alt antigel, Oberon poate avea un strat lichid la limita dintre miez și manta. Grosimea acestui ocean, dacă există, ar putea atinge 40 km și temperatura sa i 180 K. [22] Trebuie menționat, totuși, că structura internă a Oberonului depinde puternic de istoria sa termică, care este în prezent slab înțeleasă.

Suprafaţă

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Oberon Chasmata și Oberon Craters .
Imagine color falsă a Oberonului obținută prin prelucrarea computerului. Regiunea în alb este cea care nu este fotografiată de sonda Voyager 2. Marele crater central cu fundal întunecat este Hamlet; în stânga sa, craterul Otello, în timp ce Mommur Chasma se află în partea stângă sus.

Are o suprafață înghețată acoperită de cratere, care nu prezintă urme evidente de activitate tectonică , în afară de prezența unor materiale întunecate care par să acopere suprafața unor cratere. Are cel puțin un munte foarte înalt care atinge o altitudine de 6000 m, o înălțime semnificativă egală cu 7,8 miimi din raza satelitului mult mai mare decât 1,4 miimi din raza pământului care ajunge la Everest. [24]

Oberon este al doilea cel mai întunecat satelit al lui Uranus după Umbriel . [25] Suprafața sa prezintă un puternic efect de opoziție: reflectivitatea sa scade de la un albedo de 31% la un unghi de fază de la 0 ° la 22% la un unghi de aproximativ 1 °. Oberon are un albedo Bond scăzut, în jur de 14%. [25] Suprafața sa este în general roșiatică, cu excepția depozitelor de impact recente, care sunt neutre sau de culoare albăstruie. [26] Oberon este de fapt cel mai roșu dintre sateliții majori ai lui Uranus.

Emisferele sale anterioare și posterioare sunt colorate asimetric: acesta din urmă apare mai roșu decât primul, deoarece conține mai mult material roșu închis. [23] Roșeața suprafeței este adesea legată de eroziunea spațială cauzată de bombardarea suprafeței de către particulele îmbătrânite de sistemul solar și micrometeoriții . [23] Asimetria culorilor lui Oberon, totuși, este mai probabil legată de acumularea de material roșiatic care spiralează din zonele exterioare ale sistemului Uranus, probabil din sateliți neregulați și afectează în principal emisfera anterioară. [27]

Savanții au identificat două clase de trăsături geologice pe Oberon: craterele de impact și chasmata (canioane adânci sau depresiuni [28], cum ar fi văile de rupere sau escarpările terestre). [16] Suprafața Oberonului este cel mai craterat dintre toți sateliții Uranus, cu o densitate de cratere care se apropie de saturație, adică punctul în care formarea de noi cratere este echilibrată prin distrugerea celor mai vechi. Această înaltă craterizare indică faptul că Oberon are cea mai veche suprafață dintre lunile lui Uranus. [29] Diametrul craterelor ajunge până la 206 km de Hamlet , [30] cel mai mare dintre craterele cunoscute. Unele dintre craterele majore emană raze de material ejectat mai ușor, constând în principal din gheață recent depusă. [16] Fundul craterelor majore precum Hamlet, Othello și Macbeth sunt acoperite cu material foarte întunecat depus după formarea lor. [29]

Un vârf ridicat cam 11 km au fost observați în unele imagini Voyager în apropierea marginii exterioare sudice a Oberonului; [31] ar putea fi vârful central al unui bazin mare de impact aproximativ lat 37 km . [31] Suprafața Oberonului este intersectată de un sistem de canioane, care sunt totuși mai puțin frecvente decât cele găsite pe Titania. [16] Laturile canioanelor sunt delimitate de escarpări normale (unele definibile ca grabeni [29] ), dintre care unele par străvechi, altele recente: [32] pe cele din urmă există depozite luminoase de la cratere mari, indicând faptul că antrenamentul lor este recent. Chasma mai impresionant este Mommur Chasma. [33]

Geologia Oberonului a fost influențată de forțe opuse: formarea craterelor de impact și remodelarea suprafeței cauzate de efecte endogene. [32] Primul a fost activ pe tot parcursul vieții satelitului și este în primul rând responsabil pentru apariția sa astăzi. [29] Procesele endogene, de natură tectonică, au fost active o perioadă după formarea satelitului și au condus la formarea de canioane, rezultate din crăpăturile din scoarța de gheață, [32] care au șters parțial vechea suprafață. [32] Crăparea crustei a fost cauzată de o expansiune a Oberonului de 0,5% [32] în două faze corespunzătoare vechiului și noului canion.

Natura petelor întunecate, prezente în principal în emisfera anterioară și în cratere, nu este bine cunoscută. Potrivit unora, acestea sunt de origine criovolcanică , precum mările lunare [29], în timp ce alții cred că impactul a adus la suprafață material mai întunecat îngropat sub scoarța de gheață. [26] În cel de-al doilea caz, Oberonul ar trebui să fie cel puțin parțial diferențiat, cu crusta înghețată aranjată peste interiorul nediferențiat. [26]

Explorare

Singurele prim-planuri ale Oberonului disponibile până acum provin de la nava spațială Voyager 2 , care a fotografiat suprafața satelitului în timpul zborului său către sistemul Uranus pe 24 ianuarie 1986.

Distanța minimă de apropiere a sondei a fost 470 600 km [34] permițând obținerea de imagini cu o rezoluție maximă de aproximativ 6 km. [29] Imaginile acoperă aproximativ 40% din suprafață, dar pentru doar 25% din aceasta a fost posibil să se obțină o rezoluție suficientă pentru a produce o cartografiere geologică a satelitului. [29] În momentul survolării, de fapt, emisfera sudică a Oberonului era orientată spre soare, astfel încât emisfera nordică era prea întunecată pentru a fi studiată. [16]

De atunci, nicio altă navă spațială nu a vizitat Uranus și niciuna nu este planificată în prezent pentru viitorul previzibil.

Notă

  1. ^ (EN) APOD: 8 aprilie 1996 - Uranus's Moon Oberon: World Impact on antwrp.gsfc.nasa.gov.
  2. ^ (EN) William, Sr. Herschel, O relatare a descoperirii a doi sateliți care se învârt în jurul planetei georgiene , în Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 77, nr. 0, 1787, pp. 125–129, DOI : 10.1098 / rstl.1787.0016 , JSTOR 106717 .
  3. ^ (EN) William, Sr. Herschel On George's Planet and its satellites , în Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 78, nr. 0, 1788, pp. 364–378, Bibcode : 1788RSPT ... 78..364H , DOI : 10.1098 / rstl.1788.0024 .
  4. ^ (EN) Herschel, William, Despre descoperirea a patru sateliți suplimentari din Georgium Sidus; Anunțată mișcarea retrogradă a sateliților săi vechi; Și cauza dispariției lor la anumite distanțe de pe planetă explicată , în Philosophical Transactions of the Royal Society of London , vol. 88, nr. 0, 1798, pp. 47–79, Bibcode : 1798RSPT ... 88 ... 47H , DOI : 10.1098 / rstl.1798.0005 .
  5. ^ (EN) O. Struve, Note despre sateliții lui Uranus, în Notificări lunare ale Royal Astronomical Society, vol. 8, nr. 3, 1848, pp. 44-47, bibcode : 1848MNRAS ... 8 ... 43. .
  6. ^ (EN) John Herschel , Despre sateliții lui Uranus, în Notificări lunare ale Royal Astronomical Society, vol. 3, nr. 5, 1834, pp. 35-36, bibcode : 1834MNRAS ... 3Q..35H .
  7. ^ (EN) Bill Newton, Teece, Philip, The guide to astronomy amateurs , Cambridge University Press, 1995, p. 109, ISBN 978-0-521-44492-7 .
  8. ^ William Shakespeare, Visul unei nopți de vară , Macmillan, 1935, xliv, ISBN 0-486-44721-9 .
  9. ^ Gerard P. Kuiper, Al cincilea satelit al lui Uranus , în Publicații ale Societății Astronomice din Pacific , vol. 61, 1949, p. 129, Bibcode : 1949PASP ... 61..129K , DOI : 10.1086 / 126146 .
  10. ^ W. Lassell, Beobachtungen der Uranus-Satelliten , în Astronomische Nachrichten , vol. 34, 1852, p. 325, Bibcode : 1852AN ..... 34..325. .
  11. ^ W. Lassell, Despre sateliții interiori ai lui Uranus , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 12, 1851, pp. 15 -17, cod bib : 1851MNRAS..12 ... 15L .
  12. ^ Lassell, W., Observations of Satellites of Uranus , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 8, nr. 3, 1848, pp. 43-44, bibcode : 1848MNRAS ... 8 ... 43. .
  13. ^ W. Lassell, Sateliți strălucitori ai lui Uranus , în Notificări lunare ale Royal Astronomical Society , vol. 10, nr. 6, 1850, p. 135, bibcode : 1850MNRAS..10..135L .
  14. ^ William Lassell, Scrisoare către editor [descoperirea a doi sateliți ai lui Uranus] , în The Astronomical Journal , vol. 2, 1851, p. 70, bibcode : 1851AJ ...... 2 ... 70L , DOI : 10.1086 / 100198 .
  15. ^ Parametrii orbitali mediali prin satelit , la ssd.jpl.nasa.gov , Laboratorul de propulsie cu jet, Institutul de Tehnologie din California.
  16. ^ a b c d e f ( EN ) BA Smith, LA Soderblom, R. Beebe, D. Bliss, JM Boyce, A. Brahic, GA Briggs, RH Brown și SA Collins, Voyager 2 in the Uranian System: Imaging Science Results , în Știință , vol. 233, nr. 4759, 1986, pp. 43–64, Bibcode : 1986Sci ... 233 ... 43S , DOI : 10.1126 / science.233.4759.43 , 17812889.
  17. ^ A b (EN) NF Ness, MH Acuna, KW Behannon, LF Burlaga, JEP Connerney, RP Lepping și FM Neubauer, Câmpuri magnetice la Uranus , în Știință, vol. 233, nr. 4759, 1986, pp. 85-9, Bibcode : 1986Sci ... 233 ... 85N , DOI : 10.1126 / science.233.4759.85 , PMID 17812894 .
  18. ^ a b c d e f ( EN ) W. Grundy, L. Young, J. Spencer, R. Johnson, E. Young și M. Buie, Distribuții de gheață H2O și CO2 pe Ariel, Umbriel, Titania și Oberon din Observații IRTF / SpeX , în Icarus , vol. 184, nr. 2, 2006, p. 543, Bibcode : 2006Icar..184..543G , DOI : 10.1016 / j.icarus.2006.04.016 .
  19. ^ MG Hidas, Christou, AA; Brown, TM, O observație a unui eveniment reciproc între doi sateliți ai lui Uranus , în Notificări lunare ale Royal Astronomical Society: Letters , vol. 384, nr. 1, 2008, pp. L38 - L40, Bibcode : 2008MNRAS.384L..38H , DOI : 10.1111 / j.1745-3933.2007.00418.x .
  20. ^ (EN) Parametrii fizici ai satelitului planetar pe ssd.jpl.nasa.gov, Laboratorul de propulsie cu jet, NASA. Adus la 31 ianuarie 2009 .
  21. ^ (EN) RA Jacobson, JK Campbell, AH Taylor și SP Synnott, Masele lui Uranus și sateliții săi majori din date de urmărire Voyager și date satelitare uraniene bazate pe pământ , în The Astronomical Journal, vol. 103, 1992, p. 2068, Bibcode : 1992AJ .... 103.2068J , DOI : 10.1086 / 116211 .
  22. ^ a b c d ( EN ) H. Hussmann, F. Sohl și T. Spohn, Oceanele subterane și interioare adânci ale sateliților planetelor de dimensiuni medii și ale obiectelor mari trans-neptuniene , în Icarus , vol. 185, 2006, p. 258, Bibcode : 2006Icar..185..258H , DOI : 10.1016 / j.icarus.2006.06.005 .
  23. ^ a b c ( EN ) Bell III JF și TB McCord, Lunar and Planetary Sciences Institute, O căutare a unităților spectrale pe sateliții uranieni utilizând imagini cu raport de culoare , Conferința Lunar și Planetary Science, 21, 12-16 martie 1990 , Houston, 1991, pp. 473–489, Bibcode : 1991LPSC ... 21..473B .
  24. ^ Observatorul Astronomic din Bologna - informații despre sateliții lui Uranus
  25. ^ a b ( EN ) Erich Karkoschka, Comprehensive Photometry of the Rings and 16 Satellites of Uranus with the Hubble Space Telescope , în Icarus , n. 151, 2001, pp. 51–68, Bibcode : 2001Icar..151 ... 51K , DOI : 10.1006 / icar.2001.6596 .
  26. ^ a b c ( EN ) P. Helfenstein, J. Hiller, C. Weitz și J. Veverka, Oberon: fotometria color și implicațiile sale geologice , în Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference , vol. 21, Lunar and Planetary Sciences Institute, Houston, 1990, pp. 489–490, Bibcode : 1990LPI .... 21..489H .
  27. ^ (EN) Bonnie J. Buratti și Joel A. Mosher, Albedo global comparat și hărți color ale sateliților uranieni , în Icarus, vol. 90, 1991, p. 1, bibcode : 1991Icar ... 90 .... 1B , DOI : 10.1016 / 0019-1035 (91) 90064-Z .
  28. ^ (RO) USGS Astrogeology: Gazetteer of Planetary Nomenclature - Tipuri de caracteristici pe planetarynames.wr.usgs.gov, USGS.
  29. ^ a b c d e f g JB Plescia, Cratering History of the Uranian Satellites: Umbriel, Titania, and Oberon , în Journal of Geophysical Research , vol. 92, 1987, p. 14918, Bibcode : 1987JGR .... 9214918P , DOI : 10.1029 / JA092iA13p14918 .
  30. ^ (EN) Oberon: Hamlet , pe Gazetteer of Planetary Nomenclature, USGS Astrogeology. Adus la 30 august 2010 .
  31. ^ A b (EN) Jeffrey M. Moore, Paul M. Schenk, Lindsey S. Brüesch, Erik Asphaug și William B. McKinnon, Caracteristici de impact mari pe sateliții de gheață de dimensiuni medii din Icarus, vol. 171, nr. 2, 2004, p. 421, Bibcode : 2004Icar..171..421M , DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.05.009 .
  32. ^ a b c d e ( EN ) SK Croft, Lunar and Planetary Sciences Institute, Houston, Noi hărți geologice ale sateliților uranieni Titania, Oberon, Umbriel și Miranda , vol. 20, Proceeding of Lunar and Planetary Sciences, 1989, pp. 205C, Bibcode : 1989LPI .... 20..205C .
  33. ^ (EN) Oberon: Mommur , on Gazetteer of Planetary Nomenclature, USGS Astrogeology. Adus la 30 august 2009 (arhivat din original la 26 august 2011) .
  34. ^ EC Stone, The Voyager 2 Encounter with Uranus , în Journal of Geophysical Research , vol. 92, 1987, p. 14873, Bibcode : 1987JGR .... 9214873S , DOI : 10.1029 / JA092iA13p14873 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

  • Profil pe site-ul NASA la solarsystem.nasa.gov . Adus la 3 mai 2019 (arhivat din original la 25 septembrie 2015) .
Sistem solar Portalul sistemului solar : Accesați intrările Wikipedia de pe obiectele sistemului solar