Супутники Урана

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Уран, сьома планета Сонячної системи, має 27 супутників. Всі вони отримали назви на честь персонажів з творів Вільяма Шекспіра та Александра Поупа. Перші два супутники: Титанію і Оберон у 1787 році відкрив Вільям Гершель. Ще два великі супутники (Аріель та Умбріель) було відкрито 1851 року Вільямом Ласселом. 1948 року Джерард Койпер відкрив Міранду. Всі інші супутники є значно меншими і були відкриті після 1985, під час місії «Вояджера-2» або за допомогою вдосконалених наземних телескопів.

Супутники Урана можна поділити на три групи:

  • п'ять великих
  • тринадцять внутрішніх
  • дев'ять нерегулярних супутників

П'ять великих супутників досить масивні, щоб гідростатична рівновага надала їм сфероїдальної форми. На чотирьох з них помічено ознаки внутрішньої і зовнішньої активності, такі як формування каньйонів і передбачуваний вулканізм на поверхні. Найбільший з них, Титанія, має діаметр 1578 км і є восьмим за розміром супутником у Сонячній Системі. Її маса у 20 разів менша земного Місяця.

Внутрішні супутники — це невеликі, темні об'єкти, схожі за характеристиками та походженням на кільця планети.

Нерегулярні супутники Урана мають еліптичні і дуже нахилені (збільшого ретроградні) орбіти на великій відстані від планети.

Відкриття[ред.ред. код]

Два перші відомі супутники, Титанію та Оберон, було виявлено сером Вільямом Гершелем 11 січня 1787 року, через шість років після відкриття ним Урана. Пізніше Гершель вважав, що виявив шість супутників, і, можливо, навіть кільце. Протягом майже 50 років телескоп Гершеля був єдиним, за допомогою якого можна було розрізнити супутники Урана. У 1840-х роках досконаліші інструменти спостережень і сприятливе розташування Урана дозволили помітити спорадичні ознаки інших супутників, окрім Титанії і Оберона. Нарешті 1851 року Вільямом Ласселом було відкрито два наступні супутники — Аріель і Умбріель.

Протягом тривалого часу в нумерації супутників Урана існували суперечки між позначеннями Гершеля (де Титанія і Оберон — Уран II і IV) і Лассела (де вони часом — I і II). Після того, як існування Умбріеля і Аріеля було підтверджено, Лассел пронумерував супутники від I до IV в порядку віддалення. З того часу нумерація не змінювалася. 1852 року син Вільяма Гершеля — Джон Гершель дав назви чотирьом відомим тоді супутникам.

На протязі майже століття нових відкриттів супутників Урана не було. 1948 року Джерард Койпер виявив найменший серед п'яти великих, сферичних супутників — Міранду. Декілька десятиліть потому, у січні 1986 за допомогою космічного зонду «Вояджер-2» було відкрито 10 внутрішніх супутників. «Вояджер» зафіксував ще один супутник, але тоді його не було помічено. «Відкрили» його 2001 року під час вивчення старих фотографій з «Вояджера-2», він отримав назву Пердіта.

До 1997 року Уран був єдиною планетою-гігантом, в якої не було виявлено нерегулярних супутників. Саме тоді наземними спостереженнями було виявлено дев'ять віддалених нерегулярних супутників. Ще два маленькі внутрішні супутники, Купідон і Меб, було відкрито 2003 року з використанням космічного телескопа «Хаббл». Останній з виявлених на 2008 рік супутників Урана — Маргарита — було відкрито 2003 року.

Уявні супутники[ред.ред. код]

Після відкриття Гершелем Титанії і Оберона 11 січня 1787 року, він згодом вважав, що спостерігав ще 4 супутники: два — 18 січня та 9 лютого 1790 р. і ще два — 28 лютого та 26 березня 1794 року. Таким чином, кілька подальших десятиліть вважалося, що в Урана 6 супутників, хоча існування 4 з них не підтвердив жоден інший астроном. Вважалося, що у чотирьох уявних супутників Гершеля були такі сидеричні періоди: 5,89 днів (ближче до Урана, ніж Титанія), 10,96 днів (між Титанією та Обероном), 38,08 і 107,69 днів (далі за Оберон). Спостереження Лассела 1851 року, коли він виявив Аріель і Умбріель, не підтвердили спостережень Гершеля; Аріель і Умбріель, які Гершель, звичайно ж, мав бачити, якщо він бачив супутники поряд із Титанією та Обероном, не відповідали жодному з додаткових супутників, помічених Гершелем, за орбітальними характеристиками. Тому дійшли висновку, що з шести супутників, помічених Гершелем чотири були ілюзорними — ймовірно, результатом помилкового сприйняття зірок поблизу Урана як супутників, і право Лассела на відкриття Аріеля і Умбріеля отримало визнання.

Назви[ред.ред. код]

Перші два супутники Урана, відкриті 1787 року, отримали назву лише 1852 року, через рік після виявлення ще двох. Обов'язок дати їм назви взяв на себе Джон Гершель, син першовідкривача Урана. Він вирішив не брати назви для супутників із грецької міфології, назвавши їх на честь магічних духів з англійської літератури: царя і цариці фей та ельфів Оберона і Титанії із комедії «Сон літньої ночі» Вільяма Шекспіра і сильфів Аріеля і Умбріеля з «Викрадання локона» Олександра Поупа (Аріель також ельф із Шекспірівської «Бурі»). Причини такого вибору, мабуть, полягали в тому, що Уран, як бог піднебесся і повітря, супроводжується духами повітря. Замість того, щоб продовжити традицію давати імена духів повітря (лише Пак і Маб продовжили цю традицію), подальші назви зосередилися на джерелах Шекспіра. 1949 року п'ятий супутник, Міранду, було названо його першовідкривачем Джерардом Койпером на честь смертного персонажа з Шекспірівської «Бурі».

Поточна практика іменування супутників, усталена Міжнародним астрономічним союзом (МАС), використовує персонажів п'єс Шекспіра та поеми Поупа «Викрадання локона» (втім, наразі лише Аріель, Умбріель і Белінда мають імена з останньої поеми; всі інші названі за Шекспіром). Спочатку найвіддаленіші від центру супутники називали іменами персонажів лише з однієї п'єси («Буря»); але з Маргаритою, яка отримала ім'я з «Багато галасу даремно», ця традиція припинилася.

Групи[ред.ред. код]

Система супутників Урана найменш масивна серед систем супутників планет-гігантів; загальна маса 5 найбільших супутників Урана не складе і половини маси Тритона (сьомого за розміром супутника у Сонячній системі). Найбільший із супутників Урана, Титанія, має радіус 788,9 км, що менше радіусу Земного Місяця, але трохи більше, ніж Реї, другого за розміром супутника Сатурна, що робить Титанію восьмим за розміром супутником у Сонячній системі. Уран приблизно в 10 000 разів масивніший, ніж його супутники.

Великі супутники[ред.ред. код]

Серед супутників Урана виділяють п'ять найбільших: Міранда, Аріель, Умбріель, Титанія і Оберон. Їх діаметри становлять від 472 км для Міранди до 1578 км для Титанії. Всі великі супутники Урана — порівняно темні обьекти: їх геометричне альбедо змінюєтся в діапазоні 30—50 %, а альбедо Бонда — 10—23 %. Умбріель — найтемніший з цих супутників, а Аріель — найяскравіший. Маси супутників складають від 6,7×1019 кг (Міранда) до 3,5×1021 кг (Титанія). Для порівняння, маса земного Місяця — 7,5×1022 кг. Найбільші супутники Урана, як вважають, сформувалися в акреційному диску, який існував навколо Урана протягом деякого часу в ранній період його історії, після того, як він сформувався або утворився в результаті зіткнення з іншим небесним тілом[Джерело?]. Всі великі супутники Урана складаються наполовину з льоду та гірських порід, за винятком Міранди, що складається переважно з льоду[Джерело?]. Складовими льоду можуть бути аміак та вуглекислий газ. Їх поверхня поцяткована кратерами, але всі вони (за винятком Умбрієля) демонструють ознаки «оновлення» поверхні, що спостерігаються у формі утворення каньйонів і, у випадку з Мірандою, яйцеподібними, схожими на гоночні треки структурами, так званими «коронами». Вважається, що «корони» утворені підняттями діапірів. Поверхня Аріеля, можливо, наймолодша, із найменшою кількістю кратерів. Поверхня Умбріеля ж здається найстарішою. Вважається, що резонанси між Мірандою і Умбріелем (3:1) та між Аріелем і Титанією (4:1), які мали місце у минулому, відповідають за нагрівання, яке викликало істотну ендогенну активність на Міранді та Аріелі. До такого висновку приводить наявність у Міранди високого орбітального нахилу, невластивого для настільки близького до планети тіла. Найбільші супутники Урана складаються з ядра із гірських порід у центрі та крижаного покриву зовні. Титанія і Оберон можуть мати океан з рідкої води на межі ядра і мантії[Джерело?].

Внутрішні супутники[ред.ред. код]

За даними на 2008 рік, Уран має 13 внутрішніх супутників. Їх орбіти лежать всередині орбіти Міранди. Всі внутрішні «місяці» тісно пов'язані з кільцями Урана, які, можливо, являють собою результат розпаду одного або декількох маленьких внутрішніх «місяців». Корделія і Офелія служать «пастухами» кільця ε, а невеликий Маб, можливо, є джерелом найвіддаленішого кільця μ. Пак обертається на орбіті між Пердітою і Мабом, і, можливо є перехідним об'єктом між внутрішніми і великими супутниками Урана. Розрахунки показують, що внутрішні супутники виступають в ролі суперечливих факторів один для одного у випадку, якщо їх орбіти перетинаються; кінець кінцем, це може привести до зіткнень між ними. Дездемона може зіткнутися з Крессидою або Джульєтою протягом подальших 100 мільйонів років. Система є хаотичною та, імовірно, нестабільною.

Всі внутрішні місяці — темні об'єкти; їх геометричне альбедо не перевищує 10 %. Вони складаються з водяного льоду із домішкою темного матеріалу, можливо — перетвореної радіацією органіки[Джерело?].


Найбільші супутники

Ретроградні супутники

Масивні супутники чия внутрішня гравітація придала їм сферичну форму позначені жирним. Нерегулярні супутники з проградними орбітами позначені світло сірим, а з ретроградними — темно сірим.

Супутники Урана
Порядок
Мітка
Назва Фото Діаметер
(км)
Маса
(×1018 кг)
Велика піввісь
(км)
Період обертання
(д)
Нахил орбіти
(°)
Ексцентриситет
Час відкриття Відкривач
1 VI Корделія 40 ± 6
(50 × 36)
0.044 49,751 0.335034 0.08479° 0.00026 1986 Terrile
(КА «Вояджер-2»)
2 VII Офелія 43 ± 8
(54 × 38)
0.053 53,764 0.376400 0.1036° 0.00992 1986 Terrile
(КА «Вояджер-2»)
3 VIII Б'янка 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 Джульєтта 94 ± 8
(150 × 74)
0.56 64,360 0.493065 0.065° 0.00066 1986 Synnott
(КА «Вояджер-2»)
7 XII Порція 135 ± 8
(156 × 126)
1.70 66,097 0.513196 0.059° 0.00005 1986 Synnott
(КА «Вояджер-2»)
8 XIII Розалінда 72 ± 12 0.25 69,927 0.558460 0.279° 0.00011 1986 Synnott
(КА «Вояджер-2»)
9 XXVII Купідон ~18 0.0038 74,800 0.618 0.1° 0.0013 2003 Showalter and
Lissauer
10 XIV Белінда
Belinda.gif
90 ± 16
(128 × 64)
0.49 75,255 0.623527 0.031° 0.00007 1986 Synnott
(КА «Вояджер-2»)
11 XXV Пердіта 30 ± 6 0.018 76,420 0.638 0.0° 0.0012 1999 Каркошка
(КА «Вояджер-2»)
12 XV Пак
Puck.png
162 ± 4 2.90 86,004 0.761833 0.3192° 0.00012 1985 Synnott
(КА «Вояджер-2»)
13 XXVI Меб ~25 0.01 97,734 0.923 0.1335° 0.0025 2003 Showalter and
Lissauer
14 V Міранда
Miranda.jpg
471.6 ± 1.4
(481 × 468 × 466)
65.9 ± 7.5 129,390 1.413479 4.232° 0.0013 1948 Койпер
15 I Аріель
Ariel (moon).jpg
1,157.8 ± 1.2
(1162 × 1156 × 1155)
1,353 ± 120 191,020 2.520379 0.260° 0.0012 1851 Ласселл
16 II Умбріель
PIA00040 Umbrielx2.47.jpg
1,169.4 ± 5.6 1,172 ± 135 266,300 4.144177 0.205° 0.? 1851 Ласселл
17 III Титанія
Titania (moon) color cropped.jpg
1,576.8 ± 1.2 3,527 ± 90 435,910 8.705872 0.340° 0.0011 1787 Гершель
18 IV Оберон
Voyager 2 picture of Oberon.jpg
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 Калібан ~72 0.25 7,231,000 −579.73 139.885° 0.1587 1997 Ґледмен
21 XX Стефано ~32 0.022 8,004,000 −677.37 141.873° 0.2292 1999 Ґледмен
22 XXI Трінкуло ~18 0.0039 8,504,000 −749.24 166.252° 0.2200 2001 Холман
23 XVII Сікоракса ~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 та
Джуїтт
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

Примітки[ред.ред. код]