ジョンズ・ホプキンス大学サビーン・スタンリー博士

天王星の衛星の発見

天王星を発見したウィリアム・ハーシェルも惑星を周回する衛星を最初に発見した。天王星を発見してから6年後、ある夜、彼は2つの最大の天王星の衛星であるチタニアとオーベロンを発見しました。どちらも地球の月の直径の半分未満です。

天文学者が次の2つの最大の月、アリエルとウンブリエルを見つけるのにさらに60年かかりました。これらは、地球の月の直径だけです。その後、次のミランダを見つけるのにさらに100年近くかかりました。ミランダは、地球の月の直径の7分の1にすぎません。それは1948年のことで、発見者は「カイパーベルト」で有名なジェラルドカイパーでした。

これらの5つの衛星は、球形になるのに十分な大きさの天王星の唯一の衛星です。その数は、木星が4つ、土星が7つあるのと同じです。しかし、天王星にはこれらの5つの衛星以上のものがあります。少なくとも27個あります。その他はすべて小さく、球形ではありません。

ボイジャー2号のミッションでは、1986年のフライバイ中に10個の衛星が見つかりましたが、ボイジャー2号のフライバイ後の地球ベースの望遠鏡は残りを見つけました。すべての衛星は、シェイクスピアとアレクサンダー教皇の作品からの魔法の精神とキャラクターにちなんで名付けられています。

天王星の規則衛星と不規則衛星

天王星の衛星は規則衛星または不規則衛星に分類できます。 、しかし木星や土星とは異なり、天王星で知られているほとんどの衛星は今のところ規則的です。 18個の通常の衛星は非常に円軌道上にあり、天王星が回転しているのと同じ方向に動いています。

これは、それらが天王星を取り巻く降着円盤から形成されたことを示唆しています。しかし、天王星は横向きに回転しているため、これらの通常の衛星は通常、天王星と同じように極端な季節周期を持っています。

月の一方の半球は常に日を経験し、もう一方の半球は夜を経験します。それぞれの夏と冬。ボイジャー2号が南の夏に天王星を飛んだので、それは私たちが各月の半分のクローズアップしか見ることができなかったことを意味します。

9つの不規則衛星はより楕円形、傾斜、または逆行しています軌道は、他の場所で形成されたが、天王星の重力場によって捕捉されたことを示唆しています。

地球と月のシステムの詳細をご覧ください。

天王星の衛星の構成と構造

天王星の衛星はすべて氷と岩が混ざり合っており、中間色の灰色になる傾向があります。 5つの大きな丸い衛星は、構成の点で非常に似ており、約半分が岩で半分が氷です。それらはすべて、衝突クレーターと峡谷や崖などの構造的特徴を持っています。

また、土星の衛星よりも暗くなりがちで、氷の表面に暗い有機物が混ざっています。表面が暗い場合は、土星の衛星よりも古いことを示唆している可能性があります。古いと、表面を汚染する時間が長くなるためです。

最大の月であるチタニアには、メッシーナ谷と呼ばれる峡谷があります。これは約3倍です。地球のグランドキャニオンよりも長い。オーベロンでは、最も高い山の高さが地球上のマウナケア山と同じです。

ウンブリエルには、奇妙な明るいリング状の物質が入ったウンダクレーターと呼ばれるクレーターがあります。二酸化炭素の氷かもしれません。リングの幅は約5キロメートルです。なぜそこにあるのか、どのように形成されたのかは不明です。アリエルには、おそらく氷の火山から形成された低地の滑らかな平原があり、1億年未満前に水とアンモニアの溶液が表面に噴出しました。

これは、ビデオシリーズ「惑星へのフィールドガイド」からのトランスクリプトです。グレートコースプラスで今すぐご覧ください。

ミランダ：天王星の最小の衛星

天王星の最も小さくて内側の衛星天王星のミランダは他の衛星とは異なります。そのパッチワークの表面は、さまざまな部分から縫い合わされているようです。ミランダの地形は非常に多様です。

たとえば、ミランダはヴェローナ断崖と呼ばれる太陽系最大の崖をホストしています。高さ20キロ。岩が崖から落ちた場合、ミランダの重力加速度は地球の100分の1を超えるため、岩が底に達するまでに約12分かかります。

そびえ立つ崖に加えて、ミランダまた、コロナと呼ばれる溝付きの楕円形と山形の特徴を備えています。私たちがイメージすることができた半球にはそれらのうちの3つがあります。ミランダにパッチワークの外観を与えるのはこれらのコロナです。

おそらくずっと前に、ミランダは壊滅的な衝撃によってバラバラになりましたが、その後、重力によって、しかし混乱した順序で、ピースが引き戻されました。その後、月のより重い岩の部分が内部に降り、より浮力のある氷の豊富な部分が表面に浮かび上がると、溝のあるコロナが形成されたはずです。

ただし、それほど強力な衝撃はありそうにありません。再グループ化するのに十分近くにピースを残していたでしょう。したがって、これらのコロナは実際にはミランダに作用する潮汐力の結果である可能性が高く、木星がイオに行っていることと少し似ています。

天王星からの潮汐力はミランダを繰り返し曲げて圧迫し、十分な熱を引き起こします月の氷のような物質が簡単に動くために。ダイアピルと呼ばれる暖かい氷の上昇する侵入は、ミランダの表面を押し上げ、見られる溝のある地形を引き起こしたでしょう。同様のメカニズムが金星のコロナの原因である可能性がありますが、金星には氷ではなく暖かい岩のダイアピルが上昇しており、楕円形の王冠のような表面の特徴を作り出しています。

土星の詳細

天王星の環

月に加えて、天王星には13個の環もあります。これは多くのように聞こえますが、リングは非常に薄くて暗く、いくつかの広い間隔があります。木星の環のように暗いですが、ほこりっぽくはありません。

天王星の環の粒子は実際にはかなり大きく、通常はバスケットボールから大きな家までさまざまです。土星には大きなリング粒子がいくつかありますが、土星のリングの粒子は氷が豊富であるため、はるかに明るくなっています。天王星の環の粒子がなぜこんなに暗いのかはわかりませんが、土星の環よりも有機物が豊富なためかもしれません。

これらの環は1977年に偶然発見されました。科学者たちは天王星の大気の研究に興味を持っていました。彼らは大気を通して遠くの星を見ることによってそうすることを計画しました。これは掩蔽研究と呼ばれます。

このスタイルの研究では、タイミングが適切になるまで待機します。これにより、地球から見ると、研究対象の惑星が遠くの恒星の前を通過します。 。惑星が星の前を通過し始めると、惑星の大気が星からの光の一部を覆います。

これにより、星は暗く見えます。しかし、もっと重要なことは、大気がその星からの光の特定の周波数を、大気の構成に基づいて吸収することです。

天王星で起こった驚くべきことは、星に到達する前でさえ、星が消えて、何度か再登場しました。何かが星の視界を遮っていました、そしてそれは惑星ではありませんでした。星が天王星の反対側から出現したとき、同じ消失行為が逆の順序で起こりました。

この対称性は、見られていたのが個々の衛星ではなく、リングであることを意味しました。この最初の発見で5つのリングが見つかり、すぐにさらに続きました。リングは最終的にボイジャー2号によって画像化されました。

リングが何でできているかは不明ですが、おそらく岩と氷の混合物です。それらは惑星を取り巻く以前の衛星の衝突から形成された可能性があります。

それらの狭さは、リングが100万年のように非常に若いか、土星で見られるような羊飼い衛星を持っている必要があることを示唆しています。薄いリング。

天王星のためにいくつかの羊飼い衛星が発見されました。たとえば、小さな衛星であるコーデリアとオフィーリアは、リングの1つを羊飼いにしています。実際、リングの薄さは、他のリングを取り巻く新しい羊飼い衛星の探索を刺激しています。

ボイジャー2フライバイは、これまで天王星に送られた唯一のミッションでした。そして、それは惑星の近くでほんの数分を費やし、この横向きの惑星の働きとその同じように傾いた衛星とリングのシステムについて私たちが知っていることの多くを明らかにするためにデータを収集しました。

衛星とリングに関する一般的な質問天王星の