Az Uránusz holdjai

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. július 11-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek .

Az Uránusz holdjai az Uránusz bolygó  természetes műholdai . 2021-ig 27 műhold ismert [1] . Mindannyiukat William Shakespeare és Alexander Pope műveinek szereplőiről nevezték el . Az első két holdat, a Titaniát és az Oberont William Herschel fedezte  fel 1787- ben . Két további gömb alakú műholdat ( Ariel és Umbriel ) fedezett fel 1851 - ben William Lassell . Gerard Kuiper 1948- ban fedezte fel Mirandát . A fennmaradó műholdakat ezt követően fedezték fel1985 -ben, a Voyager 2 küldetés során , vagy erős földi teleszkópokkal.

Felfedezés

Az első két ismert holdat, a Titániát és az Oberont Sir William Herschel fedezte fel 1787. január 11-én, hat évvel az Uránusz felfedezése után. Később Herschel úgy vélte, hogy hat műholdat fedezett fel, és talán még egy gyűrűt is (lásd alább). Majdnem 50 évig Herschel műszere volt az egyetlen, amely meg tudta különböztetni az Uránusz holdjait [2] . Az 1840-es években a jobb megfigyelő műszerek és az Uránusz kedvező helyzete lehetővé tette a Titánián és az Oberonon kívül időnként más holdak megfigyelését is. 1851-ben William Lassell felfedezte a következő két holdat, az Arielt és az Umbrielt [3] .

Hosszú ideig nem létezett egységes rendszer az Uránusz műholdjainak római számokkal való megjelölésére . A kiadványokban szerepelt a Herschel (ahol a Titánia és az Oberon az Uranus II és IV), valamint a Lassell (ahol néha az I és II) megjelölése is [4] . Miután Umbriel és Ariel létezését megerősítették, Lassell az eltávolítás sorrendjében számozta a holdakat I-től IV-ig. Azóta a számozás nem változott [5] . 1852-ben William Herschel fia, John Herschel négy akkor ismert műholdnak adott nevet.

Csaknem egy évszázada nem történtek új felfedezések az Uránusz holdjairól. 1948-ban Gerard Kuiper felfedezte az öt legnagyobb gömb alakú műhold közül a legkisebbet, a Mirandát . Néhány évtizeddel később, 1986 januárjában a Voyager 2 űrszonda 10 belső műholdat fedezett fel. A Voyager egy másik műholdat is megfigyelt , a Perditát , de akkor nem azonosították műholdként. Perditát 2001-ben „újra felfedezték”, miközben a Voyager 2 régi fényképeit tanulmányozták.

Az Uránusz volt az egyetlen óriásbolygó, amelynek nem ismert szabálytalan holdja, de 1997 óta a földi megfigyelések kilenc távoli szabálytalan holdat észleltek. A Hubble Űrteleszkóp segítségével 2003-ban további két kis belső holdat fedeztek fel , az Ámort és a Mab -ot . Az Uránusz 2008-ban felfedezett műholdjai közül az utolsót - a Margaritát  - 2003-ban fedezték fel [6] .

2016-ban az Idaho Egyetem kutatói publikáltak egy cikket, amelyben két további kis műhold létezését javasolják, amelyek az α és β gyűrűk "pásztoraként" működnek. Az ilyen műholdaknak a gyűrűtől körülbelül 100 km-re kell keringeni, és 2-7 km-es sugarúaknak kell lenniük, ami miatt a Földről észlelhetetlenek [7] [8] .

Képzeletbeli műholdak

Miután Herschel felfedezte Titániát és Oberont (1787. január 11.), úgy vélte, hogy további 4 műholdat figyelt meg: kettőt 1790. január 18-án és február 9-én, kettőt pedig 1794. február 28-án és március 26-án. Így sok következő évtizedben azt hitték, hogy az Uránusznak 6 műholdja van, bár ezek közül 4 létezését egyetlen csillagász sem erősítette meg. Lassell megfigyelései 1851-ben, amikor felfedezte Arielt és Umbrielt , nem erősítették meg Herschel megfigyeléseit; Az Ariel és az Umbriel, amelyeket Herschelnek természetesen látnia kellett, ha Titania és Oberon közelében műholdakat látott, keringési jellemzőiben nem egyeztek meg a Herschel által látott további műholdakkal. Ezért arra a következtetésre jutottak, hogy a Herschel által a kettőn kívül észrevett 4 műhold illuzórikus volt - valószínűleg az Uránusz közelében lévő csillagok műholdként történő téves azonosításának eredménye, és Ariel és Umbriel felfedezését Lassell felfedezésének ismerték el [9] . A Herschel négy képzeletbeli műholdjáról a következő sziderális periódusokat tartották: 5,89 nap (közelebb az Uránuszhoz, mint Titániához), 10,96 nap (Titania és Oberon között), 38,08 és 107,69 nap (távolabb, mint Oberon) [10] .

Nevek

Az 1787-ben felfedezett Uránusz első két holdját csak 1852-ben nevezték el, egy évvel a következő kettő felfedezése után. Nevüket John Herschel , az Uránusz felfedezőjének fia vette fel. Úgy döntött, hogy nem a görög mitológiából veszi át a műholdak nevét, hanem az angol irodalom szellemei után nevezte el őket : a tündérek és tündérek királynője, Oberon és Titánia William Shakespeare Szentivánéji álom című színművéből , valamint Ariel és Umbriel szilfák . Alexander PopeThe Rape (Ariel szintén tünde Shakespeare "A vihar " című művéből). A választás oka nyilvánvalóan abban rejlik, hogy Uránust, mint az ég és a levegő istenét a levegő szellemei kísérik [11] . Az Uránusz következő műholdjainak nevét már nem a légi szellemek tiszteletére adták (csak a Pak és a Mab lett ennek a hagyománynak a folytatása ), hanem Shakespeare A vihar című művének szereplőinek tiszteletére. 1949-ben az ötödik holdat, a Mirandát felfedezője, Gerard Kuiper nevezte el a darab egyik szereplője után.

A Nemzetközi Csillagászati ​​Unió egyezményt fogadott el, amely szerint az Uránusz holdjait Shakespeare drámáiban és Pápa A zár megerőszakolásában szereplő szereplőkről nevezik el (most már csak Arielnek, Umbrielnek és Belindának van neve az utóbbi versből, a többiek Shakespeare-től származnak). Eleinte a bolygótól legtávolabbi műholdakat a Vihar szereplőiről nevezték el, de ez a hagyomány a Margarita névvel zárult , akinek a nevét a Sok hűhó semmiért című darabból vették [ 12] .

Egyes aszteroidák neve egybeesik az Uránusz néhány műholdjának nevével : (171) Ophelia , (218) Bianca , (593) Titania , (666) Desdemona , (763) Cupido , (900) Rosalind és (2758) Cordelia .

Jellemzők és csoportok

Az Uránusz holdjai három csoportra oszthatók: tizenhárom belső, öt nagy és kilenc szabálytalan holdra .

Belső műholdak

2013-tól az Uránusz 13 belső holdja ismert [13] . Ezek kis sötét objektumok, jellemzőikben és származásukban hasonlóak a bolygó gyűrűihez . A pályájuk Miranda pályáján belül van . Az összes belső hold szorosan kapcsolódik az Uránusz gyűrűihez , amelyek egy vagy több kis belső hold szétesésének következményei lehetnek. A bolygóhoz legközelebb eső két hold ( Cordelia és Ophelia ) az ε gyűrű "pásztoraként" szolgál, a kis Mab műhold pedig valószínűleg a legtávolabbi μ gyűrű forrása. Pak , amelynek pályája a Perdita és a Mab között helyezkedik el, valami átmeneti objektum lehet az Uránusz belső holdjai és nagy holdjai között.

Minden belső műhold sötét tárgy; geometriai albedójuk nem haladja meg a 10%-ot. Vízjégből állnak, sötét anyag, esetleg sugárzás hatására átalakult szerves anyag keverékével. A kis belső műholdak folyamatosan zavarják egymás pályáját. A rendszer kaotikus és látszólag instabil.

A számítások azt mutatják, hogy a belső műholdak az ilyen perturbációk következtében metsző pályára kerülhetnek és összeütközhetnek. Desdemona a következő 100 millió évben összeütközhet Cressidával vagy Júliával [14] .

Nagy holdak

Az öt nagy műhold elég masszív ahhoz, hogy a hidrosztatikus egyensúly gömb alakúvá tegye őket. Négyen közülük belső és külső tevékenység jeleit mutatták, például kanyonképződést és feltételezett vulkanizmust. Az öt közül a legnagyobb, a Titania 1578 km átmérőjű. Ez a nyolcadik legnagyobb műhold a Naprendszerben. 20-szor kisebb tömegű, mint a Föld Holdja .

Az Uránusz műholdrendszere a legkisebb tömegű az óriásbolygók műholdrendszerei között; az Uránusz mind az 5 legnagyobb műholdjának össztömege fele sem lesz a Naprendszer hetedik legnagyobb műholdja, a Triton tömegének (a Triton tömege kb. 2,14⋅10 22 kg [ 15] , míg a Az Uránusz műholdjai körülbelül 1⋅10 22 kg. A legnagyobb hold, a Titánia sugara 788,9 km, ami kisebb, mint a Föld holdjának sugara , de valamivel nagyobb, mint a Rhea , a második hold sugara a Szaturnusz nagy műholdjai , ami a Titániát a Naprendszer nyolcadik legnagyobb műholdjává teszi. Az Uránusz körülbelül 10 000-szer nagyobb tömegű, mint a műholdak (az Uránusz tömege 8,681⋅1025 kg , a négy legnagyobb műhold tömege 8,82⋅1021 kg [ 16] , a többi műhold tömege elhanyagolható).

Az Uránusz holdjai közül kiemelkedik az öt legnagyobb: Miranda , Ariel , Umbriel , Titania és Oberon . Átmérőjük 472 km (Miranda) és 1578 km (Titania) között változik. Az Uránusz minden nagy műholdja viszonylag sötét objektum: geometriai albedójuk 30-50%, Bond albedója pedig  10-23% tartományban változik. E holdak közül a legsötétebb az Umbriel, a legfényesebb pedig az Ariel. A műholdak tömege 6,7⋅10 19  kg (Miranda) és 3,5⋅10 21  kg (Titania) között mozog. Összehasonlításképpen a Föld Holdjának tömege 7,5⋅1022 kg .

Feltételezések szerint az Uránusz legnagyobb holdjai egy akkréciós korongban alakultak ki, amely az Uránusz körül még egy ideig létezett a kialakulása után, vagy annak eredményeként jött létre, hogy az Uránusz egy másik égitesttel ütközött története elején [17] .

Az Uránusz összes nagyobb holdja nagyjából azonos mennyiségű jég és kő keverékéből áll, kivéve a Mirandát, amely túlnyomórészt jég. A jég alkotórészei ammónia és szén-dioxid lehet .

Felületük kráteres, de mindegyiken (Umbriel kivételével) a felszín "megújulásának" jelei mutatkoznak, aminek következtében kanyonok, illetve Miranda esetében tojás alakú, versenypálya-szerű építmények, úgynevezett koronák alakulnak ki. Úgy tartják, hogy a "koronák" kialakulása felelős a diapirok éles felemelkedéséért [18] . Ariel felszíne valószínűleg a legfiatalabb, a legkevesebb kráterrel. Umbriel felszíne tűnik a legrégebbinek.

A korábbi 3:1-es rezonanciák Miranda és Umbriel között, valamint a 4:1-es rezonanciák Ariel és Titania között feltételezhetően felelősek a felmelegedésért, amely jelentős endogén aktivitást okozott Mirandán és Arielen [19] [20] . Egy ilyen következtetés Miranda pályájának nagy dőlésszögéhez vezet, ami furcsa a bolygóhoz ilyen közeli test esetében [21] [22] . Az Uránusz legnagyobb holdjai egy sziklás magból és egy jeges héjból állnak. A Titania és Oberon folyékony vizű óceánja lehet a mag-köpeny határán.

Szabálytalan műholdak

Az Uránusz szabálytalan holdjai elliptikus és erősen ferde (többnyire retrográd) pályával rendelkeznek a bolygótól nagy távolságra.

Az Uránusz holdjainak paraméterei

Színek a táblázatban

Belső műholdak
Nagy műholdak
Szabálytalan műholdak retrográd forgással
Szabálytalan közvetlen forgású műholdak

A bolygótól való távolság mértéke szerint rangsorolva a legnagyobbak kiemelve vannak, a kérdőjel az ábra közelítését tükrözi.

Az Uránusz műholdjainak paraméterei [23]
Szám Cím (gömb alakú műholdak félkövérrel) Átlagos átmérő (km) Súly (kg) Főtengely (km) Keringési periódus (napokban) A pálya dőlése az egyenlítőhöz képest , fok nyitás dátuma Fénykép
egy Uránusz VI Cordelia 42±6 5,0⋅10 16 ? 49 751 0,335034 0,08479 1986
2 Uránusz VII Ophelia 46±8 5,1⋅10 16 ? 53 764 0,376400 0,1036 1986
3 Uránusz VIII Bianka 54±4 9,2⋅10 16 ? 59 165 0,434579 0,193 1986
négy Uránusz IX Cressida 82±4 3,4⋅10 17 ? 61 766 0,463570 0,006 1986
5 Uránusz X Desdemona 68±8 2,3⋅10 17 ? 62 658 0,473650 0,11125 1986
6 Uránusz XI Juliet 106±8 8,2⋅10 17 ? 64 360 0,493065 0,065 1986
7 Uránusz XII Egy adag 140±8 1,7⋅10 18 ? 66 097 0,513196 0,059 1986
nyolc Uránusz XIII Rosalind 72 ± 12 2,5⋅10 17 ? 69 927 0,558460 0,279 1986
9 Uránusz XXVII Ámor ~ 18 3,8⋅10 15 ? 74 800 0,618 0.1 2003
tíz Uránusz XIV Belinda 90±16 4,9⋅10 17 ? 75 255 0,623527 0,031 1986
tizenegy Uránusz XXV Perdita 30±6 1,8⋅10 16 ? 76 420 0,638 0.0 1986
12 Uránusz XV Csomag 162±4 2,9⋅10 18 ? 86 004 0,761833 0,3192 1985
13 Uránusz XXVI Mab ~ 25 1,0⋅10 16 ? 97 734 0,923 0,1335 2003
tizennégy Uranus V Miranda 471,6 ± 1,4 (6,6 ± 0,7)⋅10 19 129 390 1,413479 4.232 1948
tizenöt Uránusz I Ariel 1157,8 ± 1,2 (1,35 ± 0,12)⋅10 21 191 020 2,520379 0,260 1851
16 Uránusz II Umbriel 1169,4 ± 5,6 (1,17 ± 0,13)⋅10 21 266 300 4.144177 0,205 1851
17 Uránusz III Titánia 1577,8 ± 3,6 (3,53 ± 0,09)⋅10 21 435 910 8,705872 0,340 1787
tizennyolc Uránusz IV Oberon 1522,8±5,2 (3,01 ± 0,07)⋅10 21 583 520 13.463239 0,058 1787
19 Uránusz XXII francisco ~ 22 1,3⋅10 15 ? 4 276 000 −267,12 ** 147.459 2001
húsz Uránusz XVI Caliban ~ 98 7,3⋅10 17 ? 7 231 000 −579,39 ** 139,885 1997
21 Uránusz XX Stefano ~ 20 6⋅10 15 ? 8 004 000 −677,48 ** 141,873 1999
22 Uránusz XXI Trinculo ~ 10 7,5⋅10 14 ? 8 504 000 −748,83 ** 166.252 2001
23 Uránusz XVII Sycorax ~ 190 5,4⋅10 18 ? 12 179 000 −1285,62 ** 152.456 1997
24 Uránusz XXIII margarita ~ 11 1,3⋅10 15 ? 14 345 000 +1654.32 51.455 2003
25 Uránusz XVIII Prospero ~30 2,1⋅10 16 ? 16 256 000 −1962.95 ** 146.017 1999
26 Uránusz XIX Setebos ~30 2,1⋅10 16 ? 17 418 000 −2196,35 ** 145,883 1999
27 Uránusz XXIV Ferdinánd ~ 12 1,3⋅10 15 ? 20 901 000 −2805.51 ** 167.346 2001

Jegyzetek

  1. ↑ Áttekintés : Uránusz  . NASA (2021. augusztus 4.). Letöltve: 2021. november 23. Az eredetiből archiválva : 2021. november 22.
  2. ↑ Herschel, John . On the Satellites of Uranus  (angol)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : folyóirat. - Oxford University Press , 1834. - Vol. 3 , sz. 5 . - P. 35-36 . - Iránykód .
  3. ↑ Lassell W. Az Uránusz belső műholdjairól  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : folyóirat  . - Oxford University Press , 1851. - Vol. 12 . - P. 15-17 . - Iránykód .
  4. ↑ Lassell, W. Observations of Satellites of Uranus  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : folyóirat  . - Oxford University Press , 1848. - Vol. 8 , sz. 3 . - P. 43-44 . — Iránykód .
  5. ↑ Lassell, W. William Lassell, Esq. levele a szerkesztőnek  // Astronomical Journal  :  Journal. - 1851. - évf. 2 , sz. 33 . — 70. o . - doi : 10.1086/100198 . - Iránykód .
  6. ↑ Green, Daniel WE IAUC 8217: S/2003 U 3; 157P; A.G. Dra . IAU körlevél (2003. október 9.). Letöltve: 2008. december 21. Az eredetiből archiválva : 2021. november 17.
  7. ↑ Az Uránusznak két felfedezetlen holdja lehet . NASA/JPL. Letöltve: 2019. január 17. Az eredetiből archiválva : 2019. november 28..
  8. ↑ R. O. Chancia, M. M. Hedman. Vannak-e holdak az urán α és β gyűrűk közelében?  (angol)  // The Astronomical Journal . - IOP Publishing , 2016. - Vol. 152 , iss. 6 . — 211. o . — ISSN 1538-3881 . - doi : 10.3847/0004-6256/152/6/211 .
  9. ↑ Denning WF Az Uránusz felfedezésének századik évfordulója  // Scientific American Supplement . - 1881. - október 22. ( 303. sz.). Az eredetiből archiválva: 2009. január 12.
  10. ↑ Hughes DW The Historical Unraveling of the Diameters of the First Four Asteroids  //  RAS Quarterly Journal : folyóirat. - 1994. - 1. évf. 35 , sz. 3 . - P. 334-344 . — .
  11. ↑ Lassell, William. Beobachtungen der Uranus-Satelliten  (angol)  // Astronomische Nachrichten  : folyóirat. - Wiley-VCH , 1852. - 1. évf. 34 . — 325. o . — Iránykód . Archiválva az eredetiből 2013. július 9-én.
  12. ↑ Kuiper Gerard P.  The Fifth Satellite of Uranus  // A Csendes-óceáni Astronomical Society kiadványai  : folyóirat. - 1949. - 1. évf. 61 , sz. 360 . - 129. o . - doi : 10.1086/126146 . - .
  13. ↑ Sheppard, Scott S. The Giant Planet Satellite and Moon Page (a hivatkozás nem elérhető) . A Carniege Tudományos Intézet Földi Mágnesesség Tanszéke (2013. január 4.). Letöltve: 2013. március 1. Az eredetiből archiválva : 2013. március 13. 
  14. ↑ Duncan, Martin J.; Jack J. Lissauer. Az Uráni Műholdrendszer pályastabilitása  (angol)  // Icarus . - Elsevier , 1997. - Vol. 125 , sz. 1 . - P. 1-12 . - doi : 10.1006/icar.1996.5568 . — .
  15. ↑ Tyler, G.L.; Sweetnam, D. L.; Anderson, JD et al . Voyager rádiótudományi megfigyelések a Neptunuszról és a Tritonról  (angolul)  // Science : Journal. - 1989. - 1. évf. 246 . - P. 1466-1473 . - doi : 10.1126/tudomány.246.4936.1466 . - . — PMID 17756001 .
  16. ↑ Négy legnagyobb hold tömege . Letöltve: 2020. július 6. Az eredetiből archiválva : 2009. május 22.
  17. ↑ Hunt, Garry E.; Patrick Moore. Uránusz atlasza . - Cambridge University Press , 1989. - S.  78-85 . — ISBN 0521343232 .
  18. ↑ Pappalardo, RT ; Reynolds, SJ, Greeley, R. Extensional billenő blokkok Mirandán: Bizonyítékok az Arden Corona feláramlási eredetére  //  Journal of Geophysical Research : folyóirat. - 1996. - 1. évf. 102 , sz. E6 . - P. 13.369-13.380 . - doi : 10.1029/97JE00802 . Archiválva az eredetiből 2012. szeptember 27-én.
  19. ↑ Tittemore, W.C.; Wisdom, J. Az uráni műholdak árapály-evolúciója III. Evolution through the Miranda-Umbriel 3:1, Miranda-Ariel 5:3 és Ariel-Umbriel 2:1 mean-motion commensurabilities  // Icarus  :  Journal. - Elsevier , 1990. - Vol. 85 , sz. 2 . - P. 394-443 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90125-S . - Iránykód .
  20. ↑ Tittemore, W.C. Ariel árapály-fűtése   // Icarus . - Elsevier , 1990. - Vol. 87 . - 110-139 . o . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90024-4 . - .
  21. ↑ Tittemore, W.C.; Wisdom, J. Az uráni műholdak árapály-fejlődése II. An Explanation of the Anomally High Orbital Inclination of Miranda  (angol)  // Icarus  : Journal. - Elsevier , 1989. - Vol. 78 . - 63-89 . o . - doi : 10.1016/0019-1035(89)90070-5 .
  22. ↑ Malhotra, R., Dermott, SF The Role of Secondary Resonances in the Orbital History of Miranda  // Icarus  :  Journal. - Elsevier , 1990. - Vol. 85 . - P. 444-480 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90126-T .
  23. ↑ NASA/NSDC . Letöltve: 2005. október 11. Az eredetiből archiválva : 2010. január 5..

Linkek

 Az Uránusz holdjai
Csoportos felsorolás a pálya fél-nagy tengelyének növekvő sorrendjében
Belső műholdak
Nagy műholdak
Szabálytalan műholdak
GyűrűkUránusz gyűrűi