De Sabine Stanley, Ph.D., Universitatea Johns Hopkins

Descoperirea Lunilor lui Uranus

William Herschel, persoana care a descoperit Uranus, a fost, de asemenea, primul care a descoperit lunile care orbitează planeta. La șase ani de la descoperirea lui Uranus, într-o singură noapte, a găsit cele mai mari două luni uraniene: Titania și Oberon. Ambele au mai puțin de jumătate din diametrul Lunii Pământului.

Au durat încă 60 de ani până când astronomii au găsit următoarele două mari luni, Ariel și Umbriel, care sunt doar diametrul Lunii Pământului. Apoi, a fost nevoie de aproape 100 de ani mai mult pentru a-l găsi pe următorul, Miranda, care are doar un pătrime din diametrul Lunii Pământului. Asta a fost în 1948, iar descoperitorul a fost Gerard Kuiper de faima „Centura Kuiper”.

Aceste cinci luni sunt singurele luni ale lui Uranus suficient de mari pentru a fi sferice. Numărul este similar cu ceea ce există la Jupiter, care are patru, și la Saturn, care are șapte. Dar Uranus are mai mult de aceste 5 luni. Are cel puțin 27. Celelalte sunt toate mai mici și non-sferice.

Misiunea Voyager 2 a găsit 10 luni în timpul zburării sale din 1986, în timp ce telescoapele de pe Pământ după zburatul Voyager am găsit restul. Toate lunile sunt numite după spirite magice și personaje din operele lui Shakespeare și Alexander Pope.

Lunile regulate și neregulate ale lui Uranus

Lunile lui Uranus pot fi clasificate fie ca obișnuite, fie ca neregulate , dar spre deosebire de Jupiter sau Saturn, majoritatea lunilor cunoscute pentru Uranus sunt până acum regulate. Cele 18 luni regulate sunt pe orbite foarte circulare și se mișcă în aceeași direcție în care se rotește Uranus.

Acest lucru sugerează că s-au format dintr-un disc de acumulare care înconjoară Uranus. Dar, deoarece Uranus se rotește în lateral, înseamnă că aceste luni regulate au cicluri sezoniere extreme, la fel cum face Uranus.

O emisferă a lunilor experimentează constant ziua, în timp ce cealaltă experimentează noaptea, în verile și iernile respective. De când Voyager 2 a zburat pe lângă Uranus în timpul verii sudice, asta înseamnă că am reușit să vedem doar aproape de jumătate din fiecare lună.

Cele nouă luni neregulate sunt pe o formă mai eliptică, înclinată sau retrogradă. orbite, sugerând că s-au format în altă parte, dar au fost apoi capturate de câmpul gravitațional al lui Uranus.

Aflați mai multe despre sistemul Pământ-Lună.

Compoziția și structura lunilor lui Uranus

Toate lunile lui Uranus sunt un amestec de gheață și stâncă și tind să aibă o culoare gri neutră. Cele cinci mari luni rotunde sunt destul de asemănătoare în ceea ce privește compoziția, fiind aproximativ jumătate de piatră și jumătate de gheață. Toate au cratere de impact și caracteristici tectonice, cum ar fi canioane și stânci.

De asemenea, tind să fie mai întunecate decât lunile lui Saturn, cu organice întunecate amestecate cu suprafețele înghețate. Suprafețele mai întunecate ar putea sugera că sunt mai vechi decât lunile lui Saturn, deoarece fiind mai în vârstă le-ar oferi mai mult timp pentru a-și polua suprafețele.

Cea mai mare lună, Titania, are un canion numit Messina Chasma, care este de aproximativ trei ori mai lung decât Marele Canion al Pământului. Pe Oberon, cel mai înalt munte are o înălțime similară cu Mauna Kea de pe Pământ.

La Umbriel, există un crater numit crater Wunda care are un inel straniu strălucitor de material în el. Poate fi gheață cu dioxid de carbon. Inelul are o lățime de aproximativ cinci kilometri. Nu se știe de ce este acolo sau cum s-ar fi putut forma. La Ariel, există câmpii netede și joase, care probabil s-au format din criovolcanism, unde o soluție de apă și amoniac a erupt la suprafață în urmă cu mai puțin de 100 de milioane de ani.

Aceasta este o transcriere din seria video A Field Guide to the Planets. Urmăriți-l acum, pe The Great Courses Plus.

Miranda: cea mai mică lună a lui Uranus

Cea mai mică și cea mai internă rundă a lui Uranus lunile, Miranda, este diferită de celelalte. Suprafața sa moale pare să fi fost cusută împreună din diferite părți. Topografia de pe Miranda este extrem de variată.

De exemplu, Miranda găzduiește cea mai mare stâncă a sistemului solar, numită Verona Rupes, care se extinde 20 de kilometri înălțime. Dacă o piatră a fost aruncată de pe stâncă, deoarece accelerația gravitațională a Mirandei este de peste 100 de ori mai mică decât a Pământului, ar dura aproape 12 minute până când piatra va ajunge la fund.

Pe lângă stânci falnice, Miranda prezintă, de asemenea, trăsături ovale canelate și în formă de chevron numite coroane. Sunt trei dintre ele în emisferă pe care am putut să le imaginăm. Aceste coroane sunt cele care conferă Mirandei aspectul său moale.

Poate că cu mult timp în urmă, Miranda a fost despărțită de un impact catastrofal, dar apoi piesele s-au tras înapoi gravitațional, dar într-o ordine amestecată. Coroanele canelate s-ar fi format atunci când părțile mai grele și stâncoase ale lunii coborau spre interior și părțile mai plutitoare, bogate în gheață, se ridicau la suprafață.

Cu toate acestea, este puțin probabil ca un impact atât de puternic ar fi lăsat piesele suficient de aproape ca să se regrupeze. Deci, este mai probabil ca aceste coroane să fie de fapt rezultatul forțelor mareelor care acționează asupra lui Miranda, cam așa cum face Jupiter lui Io.

Forțele mareelor de la Uranus l-ar fi flexat și stors în mod repetat pe Miranda, provocând suficientă căldură pentru ca materialul înghețat al lunii să se miște ușor. Intruziunile în creștere de gheață caldă numite diapirs ar fi împins în sus pe suprafața Mirandei, provocând terenul canelat care se vede. Este posibil ca un mecanism similar să fie responsabil pentru coroanele de pe Venus, cu excepția faptului că Venus are diapirs în creștere de roci calde, nu de gheață, care creează trăsături de suprafață ovale, asemănătoare coroanei.

Aflați mai multe despre Saturn și inelele.

Inelele lui Uranus

Pe lângă luni, Uranus are și inele – 13 dintre ele. Sună foarte mult, dar inelele sunt foarte subțiri și întunecate, cu unele separări largi. Sunt întunecate ca inelele lui Jupiter, dar nu sunt prăfuite ca ele.

Particulele din inelele lui Uranus sunt de fapt destul de mari, de obicei de dimensiuni de la baschet la case mari. Saturn are câteva particule inelare mari, dar particulele inelelor lui Saturn sunt mult mai strălucitoare, deoarece sunt mai bogate în gheață. Deși nu se știe de ce particulele inelului lui Uranus sunt atât de întunecate, se poate datora faptului că sunt mai bogate în organice decât inelele lui Saturn.

Aceste inele au fost descoperite accidental în 1977. Oamenii de știință erau interesați să studieze atmosfera lui Uranus și au planificat să facă acest lucru uitându-se la stele îndepărtate prin atmosferă. Aceasta se numește studiu de ocultare.

În acest stil de studiu, se așteaptă până când momentul este corect, astfel încât, atunci când privim de pe Pământ, planeta de studiat trece în fața unei stele îndepărtate, fixe. . Pe măsură ce planeta începe să treacă în fața stelei, atmosfera planetei acoperă o parte din lumina stelei.

Acest lucru face ca steaua să pară mai slabă. Dar, mai important, atmosfera absoarbe anumite frecvențe de lumină din acea stea pe baza a ceea ce este compusă atmosfera.

Lucrul surprinzător care s-a întâmplat la Uranus a fost că, chiar înainte de a ajunge la stea, steaua a dispărut și reaparut de mai multe ori. Ceva bloca vederea stelei și nu era planeta. Același fapt care a dispărut s-a întâmplat în ordine inversă atunci când steaua a ieșit din cealaltă parte a lui Uranus.

Această simetrie însemna că ceea ce se vedea nu erau luni individuale, ci, în schimb, inele. Această descoperire inițială a găsit cinci inele și, în curând, au urmat mai multe. Inelele au fost imaginate în cele din urmă de Voyager 2.

Deși nu se știe din ce sunt formate inelele, acestea sunt probabil un amestec de rocă și gheață. Este posibil să se fi format din coliziuni ale lunilor anterioare care înconjurau planeta. inele subțiri.

Au fost descoperite câteva luni de păstor pentru Uranus. De exemplu, lunile mici Cordelia și Ophelia păstoresc unul dintre inele. De fapt, slăbiciunea inelelor este căutări inspiratoare pentru lunile de păstor noi care înconjoară celelalte inele.

Survolul Voyager 2 a fost singura misiune trimisă vreodată la Uranus. Și a petrecut doar câteva minute aproape de planetă, colectând date pentru a dezvălui o mare parte din ceea ce știm despre funcționarea acestei planete laterale și a sistemului său la fel de înclinat de luni și inele.

Întrebări frecvente despre luni și inele a lui Uranus