Oberon Uranus IV | |
![]() A Voyager 2 legjobb képe Oberonról ( 1986. január 24, NASA) | |
típus | Az Urán természetes műholdja |
---|---|
Orbitális jellemzők ( Epoch J2000.0 ) | |
Fél-fő tengely | 583,519 km |
Periapszis | 582 702 km |
Apoapsis | 584 336 km |
Különcség | 0,001 4 |
Forradalmi időszak | 13.463 234 d |
Hajlam | 0,058 ° |
Fizikai jellemzők | |
Méretek | Sugár: 761,4 ± 2,6 km (0,119 4 R ⴲ ) |
Tömeg | 5,046 × 10-4 M ⴲ = 3,014 (± 0,075) × 10 21 kg |
Átlagos sűrűség | 1,63 (± 0,05) × 10 3 kg / m 3 |
Felületi gravitáció | 0,348 m / s 2 |
Kioldási sebesség | 0,726 km / s |
Forgatási időszak | ? d (feltételezve, hogy szinkron ) |
Látszólagos nagyság | 14.1 (ellenzékben) |
Közepes albedó | 0,31 (geometriai), 0,14 (kötvény) |
Felületi hőmérséklet | 70 - 80 K |
A légkör jellemzői | |
Légköri nyomás | Nincs légkör |
Felfedezés | |
Felfedező | William Herschel |
A felfedezés dátuma | 1787. január 11 |
Megnevezés (ek) | |
Ideiglenes megnevezés (ek) | Uránusz IV |
Oberon , más néven Uránus IV , a legtávolabb van az Urán nagy természetes műholdjaitól . Ez a bolygó második műholdja mind méretében, mind tömegében, a Naprendszerben pedig a kilencedik tömegben. Felfedezte William Herschel az 1787 , Oberon köszönheti a nevét egy karaktert Shakespeare játék Szentivánéji álom . Az Uránusz körüli pályája részben az Urán magnetoszféráján kívül helyezkedik el .
Oberon jégből és kőzetből áll, körülbelül azonos mennyiségben. A műhold valószínűleg differenciálódott egy szikla magot és egy jeges köpeny . A mag és a palást közötti határfelületen folyékony vízréteg jelen lehet. Úgy tűnik, hogy Oberon sötét és enyhén vörös felületét elsősorban aszteroidák és üstökösök hatásai alakították ki . Számos becsapódási kráter borítja, amelyek átmérője akár 210 km is lehet. Oberon valószínűleg az endogén felújulás egy olyan epizódját tapasztalta, amely a legrégebbi nagyon kráteres felületekre terjedt ki. Ezt követően belső terének kiterjesztése az Oberon felszínén kanyonok és törésszigetek hálózatát hozta létre . Az Uránusz összes fő holdjához hasonlóan Oberon valószínűleg abból a korongkorongból alakult ki, amely körülvette az Uránt a bolygó létrejötte után.
Az urán rendszert csak alaposabb vizsgálatnak egyszer, a Voyager-2 szonda a 1986. január. A Voyager 2 több képet készített Oberonról, lehetővé téve ennek a holdnak a felületének körülbelül 40% -át.
Oberont William Herschel fedezte fel 1787. január 11, ugyanazon a napon, mint Titania , az Uránusz legnagyobb holdja . Herschel ezt követően négy további műhold felfedezéséről számolt be, de ez megfigyelési hibának bizonyult. A felfedezésüket követő ötven év alatt Titanyt és Oberont Herschelen kívül egyetlen csillagász sem fogja megfigyelni, bár ezeket a műholdakat 2008-ban egy csúcskategóriás amatőr távcsővel lehet megfigyelni a Földről.
Oberon eredetileg nevezik „a második műholdas Uránusz”, és a 1848-as adott kijelölése Uranus II által William Lassell , bár néha használják a számozását William Herschel (ahol Titánia és Oberon vannak a II és IV). A 1851 , Lassell végül hozzárendelve a négy ismert műhold római számok szerint való távolságuk a bolygó és mivel Oberon nevezzük Uránusz IV .
Az Uránusz összes holdját William Shakespeare vagy Alexander Pápa műveinek szereplőiről nevezték el . Oberon , a különböző legendákban szereplő tündérek királya, a Szentivánéji álom című darab főszereplője . Az Uránusz négy műholdjának nevét Herschel fia, John javasolta 1852-ben William Lassell parancsára , aki az előző évben felfedezte a másik két holdat, Arielt és Umbrielt . Az Oberonból származó melléknév „oberón”.
Oberon körülbelül 584 000 km távolságban kering az Uránusz körül . A legtávolabb van a bolygó öt fő műholdjától. Az Oberon pályáján az Uránus egyenlítőjéhez viszonyított excentricitás és hajlás kicsi. Oberon szinkron rotációban van az Urán körül, vagyis a keringési periódusának és a rotációs periódusának ugyanolyan időtartama, körülbelül 13,5 nap; arca a bolygóhoz képest mindig ugyanaz.
Oberon pályájának jelentős része az Urán magnetoszféráján kívül helyezkedik el . Felületét ezért néha közvetlenül a napszél éri. A műholdak hátsó féltekéjére (vagyis a pálya mozgásával ellentétben), amelyek pályája teljes egészében a bolygó magnetoszférájában helyezkedik el, a bolygóval együtt forgó magnetoszférikus plazma befolyásolja. Ez a bombázás a hátsó féltekék elsötétedéséhez vezethet, akárcsak az Uránusz összes többi holdjával.
Az Urán forgástengelye nagyon erõsen hajlik orbitális síkjához képest, mûholdai, amelyek az Egyenlítõ síkjában keringenek, szélsõséges szezonális ciklusokon mennek keresztül. Oberon északi és déli sarkán 42 év folyamatos megvilágítás, majd folyamatos éjszaka folyik. 42 évente, az Uránus napéjegyenlősége alatt e bolygó egyenlítői síkja összeolvad a Föld síkjával. Az Uránusz holdjai ezúttal elhomályosíthatják egymást, mint például Umbriel Oberon általi okkultálása, amely2007. május 4 és hat percig tartott.
Oberon a Titania után a második legnagyobb és a második legnagyobb tömegű az Uránusz holdjai közül , a Naprendszer pedig a kilencedik legnagyobb hold . Az Oberon nagy sűrűsége (1,63 g / cm 3 ), amely nagyobb, mint például a Szaturnusz műholdaké, azt jelzi, hogy nagyjából azonos arányban alkotja a vízjég és más sűrű anyag, mint a jég. Ez az anyag kőzetekből és széntartalmú anyagokból állhat, beleértve a nagy tömegű szerves vegyületeket is. A spektroszkópiai megfigyelések kristályos jeges víz jelenlétét mutatták ki a műhold felszínén. A jégabszorpciós vonalak intenzívebbek Oberon hátsó féltekén, mint az első féltekén. Ez ellentétes azzal, amit az Uránus többi holdján megfigyelünk, ahol az elülső féltekén több víznyom látható. Ennek az aszimmetriának az oka nem ismert, de annak oka lehet az Urán magnetoszférájának töltött részecskék általi bombázása, amely fontosabb az elülső féltekén. Energetikai részecskék hajlamosak rontja jég, lebontják metán jéggel, mint a hidrát, és sötétedni egyéb szerves vegyületek, így egy sötét szénben gazdag maradékot a felületen.
Oberont sziklás maggá lehetne különböztetni, amelyet jeges köpeny vesz körül . Ha ez a helyzet, akkor a mag sugara (480 km ) körülbelül 63% lenne a műholdé, tömege pedig körülbelül 54% -a a műhold tömegének, ami a műhold összetételétől függ. Oberon központjában a nyomás körülbelül 0,5 GPa ( 5 kbar ). A jégtakaró fizikai állapota nem ismert. Ha a jég elegendő ammóniát vagy más fagyálló anyagot tartalmaz , például oldott sókat , akkor Oberon folyékony óceánrétege lehet a mag és a köpeny határán. Ennek az óceánnak a vastagsága, ha létezik, kevesebb, mint 40 km , hőmérséklete pedig 180 K. körül van. Oberon belső szerkezete azonban nagymértékben függ hőtermelésének előzményeitől, amelyet 2009-ben nemigen értenek .
Oberon a második legsötétebb hold Umbriel után az Uránusz nagy műholdai között. A felület egy erős ellentétes hatást : a fényvisszaverő csökken 31%, amelynek a fázisszöge a 0 ° ( geometriai albedó ), hogy 22% -os szögben mintegy 1 ° . Oberon alacsony Bond albedója (más néven globális albedó vagy bolygó albedó) körülbelül 14%. Felülete általában enyhén piros, kivéve a fiatal ütközési lerakódásokat, amelyek spektrálisan semlegesek (vagyis szürkeek) vagy kissé kékek. Oberon az Uránusz műholdak közül a legvörösebb. A hátsó és az első félteke aszimmetrikus: az első félteke vörösebb, mint a hátsó félteke, mert több sötétvörös anyagot tartalmaz. A felületek piros színének oka lehet az Oberon felületeinek feltöltése az űrhordozóból származó töltött részecskék és mikrometeoritok által a Naprendszer korának megfelelő időskálán . Valószínűbb azonban, hogy a Titania szín-aszimmetriája annak köszönhető, hogy az uránrendszer külső részeiből (esetleg szabálytalan műholdakból ) vörös anyag lerakódott, amely főleg az első féltekén rakódott le.
A tudósok kétféle geológiai jellemzőt azonosítottak Oberonon: ütközési kráterek és chasmata (kanyonok). Oberon ősi felületei az Uránusz összes holdja közül a leginkább kráteresek. A kráterek sűrűsége közel van a telítettséghez, vagyis az új kráterek kialakulását ellensúlyozza a régebbi kráterek megsemmisítése. A kráterek átmérője néhány kilométertől 206 kilométerig terjed az ismert legnagyobb kráter, a Hamlet esetében. Számos nagy kráter körül fényes hatás ejecta ( sugarak viszonylag hűvös jég). A legnagyobb kráterek, a Hamlet, az Othello és a Macbeth padlói nagyon sötét anyagból állnak, amelyek keletkezésük után lerakódtak. A Voyager néhány fényképén délkeletre körülbelül 11 km magasságú hegyet figyeltek meg. Ez egy becsapódási medence (vagyis egy nagy becsapódási kráter) központi csúcsa lehet , amelynek átmérője körülbelül 375 km .
Oberon felszínét egy kanyonrendszer keresztezi, amelyek azonban kevésbé elterjedtek, mint a titániak . A kanyonok valószínűleg normális hibák vagy hibakivágások , amelyek lehetnek régiek vagy nemrégiben. A meredekségek átvágták néhány régi nagy kráter fényes lerakódásait; kialakulásuk tehát a kráterekét követi. Oberon legnagyobb kanyonja a Mommur Chasma.
Oberon geológiáját két fő jelenség befolyásolta: a becsapódási kráterek kialakulása és az endogén felújítás. Az első folyamat az Oberon létrehozása óta létezik, és a jelenlegi megjelenésének eredete. A második, az endogén felújítás a Hold kialakulását követően egy ideig aktív volt. Ezek az endogén folyamatok főleg tektonikus jellegűek voltak, és felelősek a kanyonok kialakulásáért, a jeges kéregben hatalmas repedésekért. A kanyonok Obéron legrégebbi felületeinek egy részét borítják. Ezek a repedések az Oberon mintegy 0,5% -os terjeszkedésének tudhatók be. Ez két szakaszban következett be, ami régi és fiatal kanyonok létrehozásához vezetett.
A sötét foltok jellege, amelyek túlnyomórészt az első féltekén és a kráterekben találhatók, nem ismert. Egyes tudósok feltételezik, hogy kriovulkán eredetűek , például a holdmaria . Mások szerint a hatások előidézték a korábban tiszta jég kérge alá temetett sötét anyagokat. Ez utóbbi hipotézis azt jelentené, hogy Oberont legalább részben megkülönböztetnék a felszínen található jégkéregtől, míg a műhold belseje nem lenne differenciált.
Funkció | A név eredete | típus | Hossz / átmérő, km | Szélesség, ° | Hosszúság, ° |
---|---|---|---|---|---|
Mommur Chasma | Mommur ( Huon de Bordeaux ) | Chasma | 537 | −16.3 | 323,5 |
Antoine | Marc Antoine | Kráter | 47 | −27,5 | 65.4 |
Caesar | Julius Caesar | 76 | −26,6 | 61.1 | |
Coriolanus | Coriolanus | 120 | −11.4 | 345.2 | |
Falstaff | Falstaff | 124 | −22.1 | 19.0 | |
Hamlet | Hamlet | 206 | −46.1 | 44.4 | |
Lear | Lear király | 126. | −5.4 | 31.5 | |
MacBeth | Macbeth | 203 | −58,4 | 112.5 | |
Othello | Othello | 114. | −66,0 | 42,9 | |
Romeo | Romeo | 159 | −28,7 | 89.4 |
Oberon akkréciós korongból vagy részködből, vagyis gáz- és porkorongból jött volna létre . Ez vagy az Uránus körül kialakulása után még egy ideig jelen volt, vagy pedig az óriási hatás hozta létre, amelynek az Uránusz az oblicitását köszönheti. Az al-köd pontos összetétele nem ismert, de az Oberon és más Urán holdak viszonylag nagy sűrűsége a Szaturnusz holdjaihoz képest azt jelzi, hogy bizonyára vízben szegény volt. Ez köd lehetett volna álló nagy mennyiségű nitrogén és szén-dioxid formájában jelen lévő a szén-monoxid és a dinitrogén és nem formájában ammónia vagy metán. A műholdak képződnek ezen az al-köd lenne kevesebb vizet tartalmaznak, jég (CO és N 2 csapdába formájában klatrátok ), és több kőzetek, ami megmagyarázná a magas sűrűségű.
A növekedés az Oberon valószínűleg tartott több ezer éve. Az akkréciót kísérő hatások felmelegítették a műhold külső rétegét. A körülbelül 230 K maximális hőmérsékletet körülbelül 60 km mélységben érték el . A műhold kialakulásának vége után a felszín alatti réteg lehűlt, míg Oberon belsejét a sziklákban jelen lévő radioaktív elemek bomlása hevítette. A felszín alatt lehűlt réteg összehúzódott, míg a belső tér kitágult. Ez erős feszültségeket okozott a műhold kéregében és repedéseket okozott. Ez a mintegy 200 millió évig tartó folyamat származhatott az Oberon látható kanyonrendszerből. Minden endogén aktivitás több milliárd évvel ezelőtt szűnt meg.
Az elemek felhalmozódását és radioaktív bomlását követő kezdeti melegítés elég intenzív lehetett ahhoz, hogy a jég megolvadjon, ha fagyálló, például ammónia volt jelen (ammónia-hidrát formájában). A nagyobb olvadás elválaszthatta a jeget a szikláktól, és egy jégpalásttal körülvett kőzetmag kialakulását okozhatta. Oldott ammóniában gazdag folyékony vízréteg (óceán) alakulhatott ki a mag és a köpeny határán. Az olvadási hőmérséklet ebben a keverék 176 K . Ha a hőmérséklet ezen érték alá csökken, az óceán most megfagy. A víz megszilárdulása a belső tér tágulásához vezetett, ami a kanyonok kialakulásának másik lehetséges oka. Azonban Oberon múltbeli fejlődésével kapcsolatos jelenlegi ismeretek továbbra is nagyon korlátozottak.
Jelenleg az egyetlen rendelkezésre álló kép Oberonról a Voyager 2 szonda által készített kis felbontású pillanatfelvételek , amelyek az Uranus feletti repülés során fényképezték a holdat. 1986. január. A Voyager 2 szonda és Oberon közötti minimális távolság 470 600 km volt , a Hold legjobb képeinek térbeli felbontása körülbelül 6 km . A képek a felület 40% -át fedik le, de a felszínnek csak 25% -át fényképezték megfelelő minőségben a geológiai térképezéshez . Oberon felett repülve a déli félteke a Nap felé mutatott, ezért az északi félteke sötét volt, ezért nem volt tanulmányozható. Azóta egyetlen más űrszonda sem látogatta meg az Uránt és Oberont. Az Uránusz pálya- és szondaprogramnak , amelynek elindítását a 2020 és 2023 közötti idõszakra lehetne ütemezni, részleteket kell tartalmaznia az Uránusz mûholdjairól és különösen a Titániáról.