Благодаря мореплаватель Миссиям, которые проходили через внешнюю Солнечную систему в конце 1970-х и начале 1980-х годов, ученые смогли впервые познакомиться с Ураном и его системой спутников. Фактически, астрономы могут теперь составлять 27 лун на орбите вокруг гигантского цвета чирка.
Из них ни один не имеет большего размера, массы или площади поверхности, чем Титания, которая была названа соответствующим образом. В качестве одной из первых лун, обнаруженных вокруг Урана, эта луна с большим количеством ячеек и шрамом получила свое название от вымышленной Королевы фей в Шекспире. Сон в летнюю ночь.
Обнаружение и Наименование:
Титания была обнаружена Уильямом Гершелем 11 января 1787 года, английским астрономом, который открыл Уран в 1781 году. Открытие также было сделано в тот же день, когда он обнаружил Оберон, вторую по величине луну Урана. Хотя Гершель сообщил о наблюдении четырех других лун в то время, Королевское астрономическое общество позже определит, что это утверждение было ложным.
Прошло почти пять десятилетий после того, как Титания и Оберон были обнаружены, что астроном, кроме Гершеля, будет наблюдать их. Кроме того, Титания будет называться «первым спутником Урана» за многие годы - или по названию Урана I, который был дан ему Уильямом Ласселлом в 1848 году.
К 1851 году Ласселл начал нумеровать все четыре известных спутника в порядке их расстояния от планеты римскими цифрами, после чего обозначение Титании стало Ураном III. К 1852 году сын Гершеля, Джон и по указанию самого Лассела, предложил заменить имя Луны на Титанию, Королеву Фей в Сон в летнюю ночь, Это соответствовало всем спутникам Урана, которым дали имена из работ Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
Размер, Масса и Орбита:
Диаметр 1578 км, площадь поверхности 7 820 000 км² и масса 3,527 ± 0,09 × 1021 кг, Титания - самая большая из лун Урана и восьмая по величине луна в Солнечной системе. На расстоянии около 436 000 км (271 000 миль) Титания также является вторым наиболее удаленным от планеты из пяти главных лун.
Луна Титании также имеет небольшой эксцентриситет и очень мало наклонена относительно экватора Урана. Период обращения, равный 8,7 дням, также совпадает с периодом обращения. Это означает, что Титания - это синхронный (или блокируемый приливом) спутник с одним лицом, всегда указывающим на Уран.
Поскольку Уран вращается вокруг Солнца на своей стороне, а его спутники вращаются вокруг экваториальной плоскости планеты, все они подвергаются экстремальному сезонному циклу, когда северный и южный полюсы испытывают 42 года либо полной темноты, либо полного солнечного света.
Сочинение:
Ученые считают, что Титания состоит из равных частей породы (которая может включать углеродистые материалы и органические соединения) и льда. Это подтверждается исследованиями, которые показывают, что Титания имеет необычно высокую плотность для уранского спутника (1,71 г / см3). Наличие водяного льда подтверждается данными инфракрасных спектроскопических наблюдений, проведенных в 2001–2005 гг., Которые выявили кристаллический водяной лед на поверхности Луны.
Также считается, что Титания дифференцируется в скалистое ядро, окруженное ледяной мантией. Если это правда, это будет означать, что радиус ядра составляет ок. 520 км (320 миль), что означает, что ядро составляет 66% радиуса Луны и 58% ее массы.
Как и в случае с другими главными спутниками Урана, текущее состояние ледяной мантии неизвестно. Однако, если лед содержит достаточно аммиака или другого антифриза, у Титании может быть жидкий слой океана на границе ядро-мантия. Толщина этого океана, если он существует, составляет до 50 км (31 миль), а его температура составляет около 190 К.
Естественно, вряд ли такой океан мог бы поддерживать жизнь. Но если предположить, что этот океан поддерживает гидротермальные жерла на дне, возможно, жизнь может существовать в небольших участках вблизи ядра. Однако внутренняя структура Оберона сильно зависит от его тепловой истории, которая в настоящее время малоизвестна.
Вояджер 2:
Единственные прямые наблюдения, сделанные на Титании, были проведены Вояджер 2 космический зонд, который сфотографировал луну во время ее пролета Урана в январе 1986 года. Эти изображения покрывали около 40% поверхности, но только 24% были сфотографированы с точностью, необходимой для геологического картирования.
Облет Вояджера Титании совпал с летним солнцестоянием южного полушария, когда почти все северное полушарие было неосвещенным. Как и в случае с другими крупными лунами Урана, это препятствовало отображению поверхности в любых деталях. Никакие другие космические корабли не посещали систему Урана или Титанию ни до, ни после, и в обозримом будущем не планируется никаких миссий.
Интересные факты:
Титания является промежуточной с точки зрения яркости, занимая среднее место между темными лунами Оберона и Умбриэля и яркими лунами Ариэля и Миранды. Его поверхность, как правило, красного цвета (меньше, чем Оберон), за исключением случаев, когда произошло новое воздействие, из-за которого поверхность синего цвета. Поверхность Титании менее сильно окрашена, чем поверхность Оберона или Умбриэля, что говорит о том, что его поверхность намного моложе.
Как и все главные луны Урана, на его геологию влияет комбинация ударных кратеров и эндогенная шлифовка. В то время как первый действовал в течение всей истории Луны и влиял на все ее поверхности, последние процессы были в основном активными после формирования Луны и привели к сглаживанию ее особенностей - отсюда и небольшое количество современных ударных кратеров.
В целом, ученые признали три класса геологических особенностей на Титании. К ним относятся кратеры, разломы (или обрывы) и так называемые грабены (иногда называемые каньонами). Диаметр кратеров Титании варьируется от нескольких километров до 326 километров - в случае с самым крупным известным кратером, Гертрудой. Поверхность Титании также пересекается системой огромных разломов (обрывов); а в некоторых местах два параллельных уступа отмечают впадины в коре спутника, образуя грабены (он же каньоны).
Диаметр грабенов на Титании составляет от 20 до 50 километров (12–31 миль), а в рельефе (то есть на глубине) от 2 до 5 км. Самым выдающимся грабеном на Титании является Мессина Часма, которая проходит около 1500 километров (930 миль) от экватора почти до южного полюса. Грабены, вероятно, самые молодые геологические объекты на Титании, поскольку они прорезают все кратеры и даже гладкие равнины.
Как и Оберон, поверхностные объекты на Титании были названы в честь персонажей в произведениях Шекспира, а все физические элементы названы в честь женских персонажей. Например, кратер Гертруда назван в честь матери Гамлета, а другие кратеры - Урсула, Джессика и Имоджен - названы в честь персонажей из Много шума из ничего, купец в Венеции, а также Cymebline, соответственно.
Интересно, что присутствие углекислого газа на поверхности предполагает, что у Титании также может быть незначительная сезонная атмосфера CO², очень похожая на атмосферу Юпитера Луны Каллисто. Другие газы, такие как азот или метан, вряд ли будут присутствовать, потому что слабая гравитация Титании не может помешать им улететь в космос.
Как и все спутники Урана, многое еще предстоит узнать об этом самом массивном из ее спутников. В ближайшие годы можно только надеяться, что НАСА, ЕКА или другие космические агентства решат, что другая космическая система, подобная Вояджеру, необходима для внешней Солнечной системы. До этого времени Уран и многие спутники, которые вращаются вокруг него, будут продолжать хранить секреты от нас.
Мы написали много статей о Титании здесь, в журнале Space. Вот как много лун у Урана? Уран Луны Оберон и Уран Луны Умбриэль.
Для получения дополнительной информации посетите страницу Девять планет на Титании и страницу НАСА по исследованию солнечной системы на Титании.
У Astronomy Cast есть эпизод на эту тему. Вот Эпизод 172: Уильям Гершель
Источники:
- НАСА: исследование Солнечной системы - Титания
- Википедия - Титания (луна)
- SeaSky - Титания
