Спутники Урана: Титания, Оберон, Ариэль, Умбриэль. Темный спутник урана умбриэль

Спутники : Урана;
Количество : 27;
Диаметр более 1500 км: Титания, Оберон;
Диаметр 1000-1500 км: Умбриэль, Ариэль;
Диаметр менее 500 км: Миранда, Сикоракса Порция, Джульетта Розалинда, Дездемона и др

Планета Уран занимает третье место по количеству спутников в Солнечной системе. До сегодняшнего времени известно 27 естественных лун Урана. Все они получили названия в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Ближайшие 13 из них - внутренние спутники - небольшие каменные тела, диаметром до 200 км, расположены довольно близко от планеты, на расстоянии до 100 000 км. Крупнейшая из внутренних "компаньонов Урана" - луна Пак , (Уран XV) была открыта космическим аппаратом "Вояджер-2" 30 декабря 1985 года. Она обращается вокруг планеты по круговой орбите на расстоянии 86 000 км, за 18 часов и 17 минут. Пак имеет слегка вытянутую форму, а его средний радиус - 82 км. Открытый в начале 1986 года спутник Корделия (Уран VI) считается ближайшей луной Урана. Ее орбита проходит на расстоянии всего 49 750 км от планеты - на границе крайних колец Урана. По форме сильно напоминает Пак, только радиус почти в 4 раза меньше - 21 км. Группа наиболее отдаленных, внешних спутников, находится на расстоянии от 4 до 20 млн. км от планеты. Самый последний, внешний спутник Урана Фердинанд , расположен в 20,9 млн. км от внешних облаков планеты. Это небольшой спутник размером с небольшой городок (всего 12 км в диаметре). Так же Фердинанд - первая луна, которая была обнаружена в ХХІ веке.

Между внутренними и внешними спутниками, в диапазоне от 130 до 600 тыс. км от Урана, движутся так называемые "промежуточные спутники" (Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон). Они же являются и крупнейшими лунами "голубой планеты". За счет достаточной массы они все имеют правильную округлую форму. Титания и Оберон - первые луны Урана, были открыты учителем музыки и астрономом Уильямом Гершелем в 1787 году. Титания самый крупный спутник планеты и восьмой - в Солнечной системе . Ее диаметр (1 577 км) более чем в два раза меньше чем у нашей Луны (3 476 км), а по весу Земной спутник в 20 раз массивнее Титании. На расстоянии 191 и 266 тыс км расположены две луны, открытые британским астрономом Ласселом Уильямом в 1851 году. Он стал называть их по именам персонажей поэмы английского поэта Александра Поупа "Похищение локона" — Ариэль и Умбриэль. Ближайший и наименьший крупный спутник Урана был обнаружен только в середине XX века в 1951 году, на дистанции 129 400 км от "голубого хозяина".

Пять крупнейших лун Урана. На рисунке они показаны в правильном расположении от планеты.
Миранда - ближайший спутник голубой "звезды" (129 400 км), Оберон - самый отдаленный (583 500 км).
За орбитой Оберона, так же как и до орбиты Миранды, тоже есть спутники, только они очень
маленькие (диаметром до 200 км) и более века их не удавалось обнаружить

Ариэль

Название спутника: Ариэль;

Диаметр: 1 158 км;

Площадь пов-ти : 4 211 300 км²;

Объем : 8,13×10 8 км³ ;

Масса : 1,35×10 21 кг;

Плотность : 1670 кг/ м³;

Период вращения : 2,52 суток;

Период обращения : 2,52 суток;

Расстояние от Урана : 191 000 км;

Орбитальная скорость : 5,51 км/ с;

Длина по экватору : 3 636 км;

Наклон орбиты : 0,26°;

Ускор. свободного падения: 0,27 м/с²;

Спутник : Урана

Ариэль - четвертый по размерам и самый яркий объект из 27 спутников Урана. Обнаружил его британский пивовар и астроном Уильям Лассел осенью 1851 года. На свои средства он построил обсерваторию недалеко от Ливерпуля и установил в ней новейшие, на то время, 24-дюймовые телескопы-рефлекторы. Он мог часами, не отрываясь, наблюдать за звездным небом. Именно он обнаружил два крупнейших спутника Урана - Ариэль и Умбриэль, спутник Сатурна - Гиперион, а также самую большую луну Нептуна - Тритон . Уильям назвал Ариэль в честь ведущей сильфы (духа воздуха) из поэмы Александра Поупа "Похищение локона".

С момента открытия спутника и до космической эпохи (более 130 лет) знание об Ариэле практически отсутствовали. Изменения произошли когда станция "Вояджер-2" в 1986 году приблизилась к спутнику на минимальное расстояние - 127 000 км. Аппарат заснял около 35 % поверхности луны, только южную, освещенную Солнцем, часть спутника. Все северное полушарие, в момент пролета, находилось в полной темноте и поэтому про нее в настоящее время ничего не известно. Благодаря "Вояджер-2" удалось выяснить, что Ариэль является вторым, после Миранды , наименьшим спутником Урана, среди пяти основных лун "голубой планеты". Спутник относительно небольшой - его радиус всего 579 км. По размерам он похож на спутник Сатурна - Диону, средний радиус которой 559 км.

Четвертая крупнейшая луна Урана состоит в основном из воды и горных пород, а именно: из 50 % водяного льда, 30 % камней и горных пород и 20 % метанового льда и других углеводородных материалов. Помимо воды, на поверхности Ариэля был обнаружен в значительных количествах углекислый газ (CO 2), который сконцентрирован в основном на полушарии спутника, находящемся позади при его движении по орбите. В центре спутника находится твердое каменное ядро , с радиусом примерно 350-380 км. Сверху ядро покрыто толстым слоем ледяной мантии. Возможно у ее верхней границы имеется жидкий океан, хотя это лишь домыслы и ученые это не подтверждают.

Ариэль движется по круговой орбите на расстоянии 191 000 км от своего хозяина. Орбитальный период длится 2 суток 12 часов и 29 минут и совпадает при этом с периодом вращения вокруг собственной оси (как и у большинства спутников Солнечной системы , в том числе и у земной Луны). Т.е орбитальное и осевое вращение - синхронное и спутник всегда повернут одной стороной к Урану . Ариэль считается самой светлой луной "голубой планеты", поскольку ее поверхность отражает около 40 % солнечного света. Спутник в сплошь усыпан извилистыми каньонами и долинами. На его поверхности имеются обширные области с небольшим количеством ударных кратеров. Это говорит о геологической и вулканической активности спутника по крайней мере в относительно недавнем прошлом.

Один из снимков Ариэля с борта космической станции "Вояджер-2",

сделанный во время максимального сближения (127 000 км) 24 января 1986 года.

Снизу справа видны каньоны с дном, покрытым гладкими равнинами


Умбриэль

Название спутника: Умбиэль;

Диаметр: 1 169 км;

Площадь пов-ти : 4 290 000 км²;

Объем : 8,36×10 8 км³ ;

Масса : 1,17×10 21 кг;

Плотность : 1390 кг/ м³;

Период вращения : 4,14 суток;

Урана . Спутник является третьей по отдаленности и размерам, и четвертой по массе луной "голубой планеты". По некоторым характеристикам третья луна похожа на свою ближайшую соседку Ариэль. Например по внутренней структуре Умбриэль имеет также центральное твердое ядро из каменных пород, сверху его окутывает слой ледяной мантии, а поверхность кроме водяного льда содержит примеси углекислого газа, которые образуются в результате дегазации мантии. Еще одно сходство обоих спутников - их размеры. По радиусу, Ариэль лишь на 5,5 км уступает Умбриэлю, в свою очередь Ариэль более плотнее и массивнее. Пожалуй основным отличием третьей луны, является наличие у Умбриэля самой темной поверхности среди остальных спутников Урана. На поверхности настолько много кратеров, глубиною в несколько километров, что любой свет попросту поглощается в их глубинах, не успевая достичь дна. Одна из крупнейших впадин спутника - кратер Воколо с диаметром около 210 км и глубиною 2-3 км. По количеству кратеров Умбриэль находится на втором месте, после Оберона. Сам спутник отражает лишь 16 % падающего на него света, что делает его довольно сложным в наблюдении и изучении, небесным телом.

Как и большинство спутников планет Солнечной системы , Умбриэль не имеет атмосферы. Давление у поверхности близко к абсолютному вакууму, а температура −198 °C. По некоторым сведениям давление в центре спутника составляет около 0,24 ГПа или 2400 атмосфер. Орбитальный период Умбриэля равен 4,1 земных суток и совпадает с периодом его вращения, также он повернут всегда одной стороной к Урану.

Снимок крупнейших спутников Урана, сделанный в астрономической

обсерватории пустыни Атакама, Чили

Умбриэль - спутник планеты Уран, открытый Уильямом Ласселом 24 октября 1851 года. Назван в честь гнома из поэмы английского поэта Александра Поупа «Похищение локона».

Умбриэль в основном состоит изо льдов с существенной долей камня. Возможно, он имеет каменное ядро, покрытое ледяной мантией. По размерам Умбриэль занимает третье место среди спутников Урана и обладает самой тёмной поверхностью, отражая всего 16 % падающего света. Умбриэль, покрытый многочисленными ударными кратерами, достигающими 210 километров в диаметре, занимает второе место среди спутников Урана по количеству кратеров (после ). Умбриэль, как и все спутники Урана, предположительно образовался в аккреционном диске, окружавшем планету сразу после её формирования.

Умбриэль - синхронный спутник Урана и всегда повернут к нему одной и той же стороной. Орбита Умбриэля полностью проходит внутри магнитосферы Урана, а атмосферы у этого спутника нет. Поэтому его заднее (по ходу орбитального движения) полушарие постоянно бомбардируется частицами магнитосферной плазмы, которые движутся по орбите намного быстрее Умбриэля (с периодом, равным периоду осевого вращения Урана). Возможно, это и приводит к потемнению заднего полушария, которое наблюдается на всех спутниках Урана, кроме Оберона.

В настоящее время у Умбриэля нет орбитального резонанса ни с одним из спутников Урана. Однако, вероятно, в начале своего существования у него существовал резонанс 1:3 с . Возможно, это увеличило эксцентриситет орбиты Миранды, способствуя внутреннему нагреванию и геологической активности этого спутника, в то время как на орбиту Умбриэля это практически не повлияло.

Состав и внутреннее строение

Миранда в значительной степени состоит из водяного льда, а более плотные компоненты составляют около 40 % его массы. Эти компоненты могут представлять собой камни, а также высокомолекулярные органические соединения, известные как толины. При помощи инфракрасной спектроскопии на поверхности обнаружен водяной лёд. Его абсорбционные полосы на переднем полушарии выражены сильнее, чем на заднем. Умбриэль может быть дифференцирован на каменное ядро и ледяную мантию. Если это так, то радиус ядра (около 317 км) составляет примерно 54 % радиуса спутника, а масса ядра - около 40 % массы спутника (параметры рассчитаны исходя из состава Умбриэля). В этой модели давление в центре Умбриэля составляет около 0,24 ГПа (2,4 кбар). Нынешнее состояние ледяной мантии неясно, хотя существование подповерхностного океана считается маловероятным.

Поверхность Умбриэля

Поверхность Умбриэля темнее, чем поверхности всех других спутников Урана, и отражает менее половины света, который отражает Ариэль, хотя эти спутники близки по размеру. Умбриэль имеет очень низкое альбедо Бонда - всего около 10 % (для сравнения, у оно равно 23 %). Поверхность Умбриэля демонстрирует оппозиционный эффект: при увеличении фазового угла с 0° до 1° отражательная способность уменьшается с 26 % до 19 %. В отличие от другого тёмного спутника Урана - - поверхность Умбриэля слегка голубого цвета. Молодые ударные кратеры (например, кратер Ванда) ещё голубее. Кроме того, переднее полушарие немного краснее заднего. Это покраснение, вероятно, вызвано космическим выветриванием из-за бомбардировки заряженными частицами и микрометеоритами со времён образования Солнечной системы. Однако асимметрия цвета Умбриэля может быть связана и с аккрецией красноватого материала, поступающего из внешней части системы Урана (вероятно, от нерегулярных спутников). Это вещество должно оседать в основном на переднем полушарии. Если не считать этого различия полушарий, поверхность Умбриэля относительно однородна по альбедо и цвету.

Поверхность спутника сильно кратерирована, но на ней нет кратеров с хорошо заметными светлыми лучами, в отличие от других спутников Урана. Одно из предложенных объяснений этому состоит в том, что тепла, выделявшегося в недрах Умбриэля в эпоху его образования, почему-то было недостаточно для плавления коры и гравитационной дифференциации. Поэтому состав Умбриэля слабо зависит от глубины, и выбросы глубинных пород вокруг ударных кратеров неотличимы от основной поверхности. Однако наличие каньонов показывает, что когда-то на спутнике протекали эндогенные процессы; вероятно, они привели к обновлению поверхности и уничтожению старых форм рельефа.

Сейчас на Умбриэле названия имеют детали рельефа лишь одного типа - кратеры. Их на этом спутнике намного больше, чем на Ариэле и , что указывает на его меньшую эндогенную активность. Из всех спутников Урана только Оберон превосходит Умбриэль по числу кратеров. Диаметры известных кратеров составляют от нескольких километров до 210 километров. Все изученные кратеры Умбриэля имеют центральный пик, но ни у одного нет лучей.

Поверхность Умбриэля, как и других крупных спутников Урана, испещрена системой каньонов, направленных с северо-востока на юго-запад. В настоящее время нет объяснения, почему поверхность спутника такая тёмная и однородная. Возможно, она покрыта тонким слоем тёмного материала, вынесенного на поверхность метеоритными ударами или выброшенного вулканами. По другой версии, кора Умбриэля может полностью состоять из тёмной материи, что делает невозможным появление ярких выбросов вокруг кратеров.

Умбриэль в астрономии

> > Умбриэль

Умбриэль – третий по величине спутник Урана: таблица параметров, самая темная поверхность, орбита, состав, название, исследование Вояджера-2, интересные факты.

19-й век стал благоприятным временем для ученых. Мы не только отыскали пояс астероидов, но и нашли небольшие планеты и спутники. Так одной из интересных находок стал спутник Урана Умбриэль. Стоит на третьем месте по величине среди лун Урана и наиболее темная.

Обнаружение и имя спутника Умбриэль

В 1851 году Уильям Ласселл нашел Умбриэль и Ариэль. Правда Уильям Гершель еще за 50 лет до этого утверждал, что видит 4 спутника, но наблюдения не подтвердились.

Как и остальные 27 лун, Умбриэль получила свое имя от персонажа творения Шекспира. Их предложил Джон Гершель.

Этот спутник считается темным и само имя с приставкой «umbra» (тень) намекает на это.

Размер, масса и орбита спутника Умбриэль

По диаметру простирается на 1170 км, но спектрограф показывает, что большая часть представлена водяным льдом, охватывающим примерно 40% всей массы. Это может значить, что спутник состоит из внешней ледяной корки, сосредоточенной вокруг каменного ядра. Темнота могла создаться из-за контакта водяного льда с энергетическими элементами магнитосферы планеты.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Умбриэль.

Основные параметры спутника Умбриэль

Сведения об открытии
Дата открытия 24 октября 1851
Первооткрыватели Уильям Лассел
Орбитальные характеристики
Большая полуось ?
Эксцентриситет 0,0039
Период обращения синхронизирован (обращён к Урану одной стороной)
Наклонение ~0°
Спутник Урана
Физические характеристики
Диаметр 1169,4 ± 2,8 км
Радиус 266 000 км
Масса 1,172 ± 0,35·10 21 кг
Плотность 1,39 ± 0,16 г/см 3
Альбедо 0,26

В ледяных элементах может разлагаться метан, а прочие органические молекулы становятся темными, оставляя обогащенный углеродом след. Также темный цвет создается низким альбедо – количество отраженных ЭМ-лучей.

Анализ показал наличие воды и двуокиси углерода. Так что метан и органические вещества пока существуют лишь в теории. Но их наличие способно объяснить высокий уровень СО 2 на заднем полушарии.

Орбитальный период охватывает 4.1 дней, что сходится с периодом вращения, а значит луна пребывает в гравитационном блоке. Спутник Умбриэль отдален от планеты Уран на 266000 км.

Единственные близкие фото Умбриэль достались от Вояджера-2, пролетевшего мимо спутника в 1986 году на удаленности в 325000 км. На изображениях отразилось 40% поверхности, но лишь 20% добыты с возможностью геологического картирования. На тот момент южная сторона была повернута к Солнцу и северное оставалось в тени.

Интересные факты о спутника Умбриэль

Поверхность спутника усеяна крупными кратерными шрамами, чей диаметр может охватывать несколько сотен км. Крупнейший – Волоко, занимающий 210 км. Вунда заметнее всего с диаметром в 131 км. Отличается кольцом яркого материала. Есть также кратеры Фин, Пери и Злиден, чьи имена достались из мифологии.

Полагают, что спутник Урана Умбриэль оставался стабильным с момента прекращения бомбардировки. Единственные отметины от старых времен – каньоны и темные полигоны – сложные формы, простирающиеся на сотни км. Многоугольники показали себя на снимках Вояджера-2. Есть серьезные сезонные колебания.

Что ж, это интересный объект. Но пока мы не можем добраться к нему снова, так как в приоритете стоит Марс и ближайшие спутники. Но ученые не теряют надежды и полагают, что однажды мы отправим туда аппарат и соберем больше сведений. Ниже расположена карта спутника Умбриэль.

Карта поверхности спутника Умбриэль

Умбриэль, снимок Вояджера-2

Умбриэль — спутник Урана, обнаруженный Уильямом Ласселом 24 октября 1851 года. Лассель также обнаружил Ариэль, в то же время. Все 27 лун Урана названы в честь персонажей из пьес Александра Поупа и Уильяма Шекспира. Эти имена были предложены Джоном Гершелем, сыном Уильяма Гершеля — знаменитым астрономом, открывшим Титанию и Оберон.

Умбриэль

Он является одним из пяти основных спутников.

И Умбриэль почти одинакового размера, с диаметром 1158 километров и 1170 километров соответственно. Диаметр составляет около одной трети от диаметра Земли.

Он является третьей по величине луной, но только четвертой по массе.

Ученые считают, что большая его часть состоит из водяного льда и около 40% составляет плотный скальный материал.

Умбриэль, снимок сделан с использованием светлых фильтров

Он имеет самую темную поверхность среди всех спутников. Альбедо — это свет, который отражается от поверхности, и у него он весьма низок, всего 16 %.

Один оборот вокруг Урана занимает примерно 4,1 дня.

Так как он находится на синхронной орбите с планетой, то ему также необходимо 4,1 дня чтобы совершить один оборот вокруг оси. Расстояние до планеты составляет в среднем 266 тысяч километров. Уран является единственной планетой в Солнечной системе, из-за большого наклона оси (89 градусов) вращающийся лежа на боку. Спутники вращаются в плоскости экватора планеты. Северные и южные полюса проводят 42 года на свету, а затем 42 года в темноте.