Sabine Stanley, Ph.D., Univerzita Johna Hopkinse

Objev měsíců Uranu

William Herschel, osoba, která objevila Uran, byla také první, kdo objevil měsíce obíhající kolem planety. Šest let poté, co objevil Uran, za jedinou noc našel dva největší uranské měsíce: Titanii a Oberon. Oba mají méně než polovinu průměru Měsíce Země.

Trvalo dalších 60 let, než astronomové našli další dva největší měsíce, Ariel a Umbriel, které jsou pouze průměrem Měsíce Země. Poté trvalo téměř 100 let, než se našla další, Miranda, která má pouze sedminu průměru Země. Bylo to v roce 1948 a objevitelem byl Gerard Kuiper ze slávy „Kuiperova pásu“.

Těchto pět měsíců je jediný měsíc Uranu dostatečně velký na to, aby byl sférický. Počet je podobný tomu, co je u Jupitera, který má čtyři, a Saturnu, který má sedm. Ale Uran má více než těchto 5 měsíců. Má nejméně 27. Ostatní jsou menší a nesférické.

Mise Voyager 2 našla během svého průletu v roce 1986 10 měsíců, zatímco pozemské dalekohledy po průletu Voyageru našli zbytek. Všechny měsíce jsou pojmenovány pro magické duchy a postavy z děl Shakespeara a Alexandra Popea.

Pravidelný a nepravidelný měsíc Uranu

Uranovy měsíce lze klasifikovat jako pravidelné nebo nepravidelné , ale na rozdíl od Jupitera nebo Saturna je většina měsíců známých pro Uran dosud pravidelná. Osmnáct pravidelných měsíců je na velmi kruhových drahách a pohybují se ve stejném směru, jakým se otáčí Uran.

To naznačuje, že vznikly z akrečního disku obklopujícího Uran. Ale protože se Uran otáčí na své straně, znamená to, že tyto pravidelné měsíce mají obvykle extrémní sezónní cykly, stejně jako Uran.

Jedna polokoule měsíců neustále zažívá den, zatímco druhá zažívá noc, v příslušná léta a zimy. Vzhledem k tomu, že Voyager 2 letěl Uranem během jižního léta, znamená to, že jsme mohli vidět pouze detail poloviny každého měsíce.

Devět nepravidelných měsíců je na více eliptických, nakloněných nebo retrográdních oběžné dráhy, což naznačuje, že se vytvořily jinde, ale poté byly zachyceny gravitačním polem Uranu.

Další informace o systému Země – Měsíc.

Složení a struktura měsíců Uranu

Všechny měsíce Uranu jsou směsí ledu a hornin a mají tendenci mít neutrální šedou barvu. Pět velkých kulatých měsíců je si z hlediska složení docela podobných, jsou to napůl kameny a napůl ledy. Všechny mají impaktní krátery a tektonické prvky, jako jsou kaňony a útesy.

Mají také tendenci být tmavší než měsíce Saturnu, s tmavými organickými látkami smíchanými s ledovými povrchy. Tmavší povrchy by mohly naznačovat, že jsou starší než měsíce Saturnu, protože jejich starší doba by jim poskytla více času na znečištění jejich povrchů.

Největší měsíc, Titania, má kaňon zvaný Messina Chasma, což je asi třikrát delší než Velký kaňon Země. Na Oberonu je nejvyšší hora podobná výšce Mauna Kea na Zemi.

V Umbrielu je kráter zvaný Wunda crater, který má podivný jasný prstenec materiálu. Může to být led z oxidu uhličitého. Prsten má šířku asi pět kilometrů. Není známo, proč tam je nebo jak se to mohlo vytvořit. V Arielu jsou nízko položené hladké pláně, které pravděpodobně vznikly z kryovulkanismu, kde na povrch před méně než 100 miliony let vybuchl roztok vody a amoniaku.

Toto je přepis z video série Polní průvodce planetami. Podívejte se na to nyní na The Great Courses Plus.

Miranda: Nejmenší měsíc Uranu

Nejmenší a nejvnitřnější kolo Uranu měsíce, Mirando, se liší od ostatních. Zdá se, že jeho patchworkový povrch byl spojen dohromady z různých částí. Topografie na Mirandě je velmi rozmanitá.

Například Miranda hostí největší útes sluneční soustavy s názvem Verona Rupes, který se rozprostírá 20 kilometrů vysoký. Pokud by skála byla sesazena z útesu, pak protože Mirandino gravitační zrychlení je více než stokrát menší než na Zemi, trvalo by téměř 12 minut, než by se skála dostala na dno.

Kromě tyčících se útesů Miranda také rysy rýhované oválné a chevron ve tvaru rysy zvané coronae. Na polokouli jsou tři, které jsme si dokázali představit. Právě tyto korony dodávají Mirandě svůj patchworkový vzhled.

Možná už dávno byla Miranda zničena katastrofickým dopadem, ale pak se kusy gravitačně stáhly dohromady, ale ve smíšeném pořadí. Drážkované korunky by se pak vytvořily, když těžší, skalnaté části měsíce sestoupily do nitra a vznášející se, na led bohatší části vystoupaly na povrch.

Je však nepravděpodobné, že by náraz byl tak silný by nechal kousky dost blízko, aby se přeskupili. Je tedy pravděpodobnější, že tyto korunky jsou ve skutečnosti výsledkem slapových sil působících na Mirandu, trochu jako to, co Jupiter dělá Io.

Slapové síly z Uranu by Mirandu opakovaně ohýbaly a stlačovaly, což by způsobilo dostatek tepla aby se ledový materiál měsíce mohl snadno pohybovat. Rostoucí vniknutí teplého ledu zvaného diapiry by se tlačilo nahoru na povrch Mirandy, což by způsobilo viditelný rýhovaný terén. Je možné, že podobný mechanismus je zodpovědný za coronae na Venuši, kromě toho, že Venuše má stoupající diapiry teplé skály, ne ledu, které vytvářejí oválné povrchy podobné koruně.

Další informace o Saturnu a prsteny.

Prsteny Uranu

Kromě měsíců má Uran také prsteny – 13 z nich. To zní jako hodně, ale prsteny jsou velmi tenké a tmavé, s několika širokými odděleními. Jsou temné jako prsteny Jupitera, ale nejsou tak prašné jako oni.

Částice v prstencích Uranu jsou ve skutečnosti docela velké, obvykle od velikosti od basketbalových míčů po velké domy. Saturn má některé prstencové částice, které jsou velké, ale částice Saturnových prstenů jsou mnohem jasnější, protože jsou bohatší na led. Ačkoli není známo, proč jsou částice prstenu Uranu tak tmavé, může to být proto, že jsou bohatší na organické látky než prstence Saturn.

Tyto prsteny byly náhodně objeveny v roce 1977. Vědci se zajímali o studium atmosféry Uranu a plánovali tak učinit pohledem na vzdálené hvězdy atmosférou. Tomu se říká okultní studie.

V tomto stylu studia se čeká, až bude správné načasování, takže při pohledu ze Země projde planeta, která má být studována, před vzdálenou pevnou hvězdou . Když planeta začne procházet před hvězdou, její atmosféra pokrývá část světla z hvězdy.

To způsobí, že hvězda bude vypadat slabší. Ale co je důležitější, atmosféra pohlcuje určité frekvence světla z této hvězdy na základě toho, z čeho se atmosféra skládá.

Překvapivé, co se stalo na Uranu, bylo to, že ještě předtím, než dosáhla hvězdy, hvězda zmizela a se objevil několikrát. Něco bránilo ve výhledu na hvězdu a nebyla to planeta. Stejný mizející čin se stal v opačném pořadí, když se hvězda vynořila z druhé strany Uranu.

Tato symetrie znamenala, že to, co bylo vidět, nebyly jednotlivé měsíce, ale prsteny. Tento počáteční objev našel pět prstenů a brzy následovaly další. Prsteny nakonec zobrazil Voyager 2.

Ačkoli není známo, z čeho jsou prsteny vyrobeny, je pravděpodobné, že jde o směs horniny a ledu. Mohly vzniknout při srážkách předchozích měsíců obklopujících planetu.

Jejich úzkost naznačuje, že buď prsteny jsou extrémně mladé, například 1 milion let, nebo musí pro některé ze svých měsíců mít pastýřské měsíce, jaké byly vidět na Saturnu. tenké prsteny.

Pro Uran byly objeveny některé měsíce pastýřů. Například malé měsíce Cordelie a Ofélie pasou jeden z prstenů. Tenkost prstenů ve skutečnosti inspiruje hledání nových pastýřských měsíců obklopujících ostatní prsteny.

Průlet Voyager 2 byl jedinou misí, která byla kdy vyslána na Uran. A strávilo to jen několik minut v blízkosti planety a shromažďovalo údaje, aby odhalilo mnoho z toho, co víme o fungování této postranní planety a jejího stejně nakloněného systému měsíců a prstenů.

Časté otázky o měsících a prstenech Uranu