Содержание
Уран является необычной планетой солнечной системы, а система его спутников и колец совсем не походит на другие планетные системы. Развитие космической техники и мощности телескопов в конце 20 века позволили установить большое количество спутников планеты и сложность состава ее колец. Природа вещества, составляющего кольца, до сих пор не установлена даже предположительно. Астрономы определились только с одним: льда в кольцах планеты крайне мало, что нельзя считать обычным космическим явлением.
Кольца по космическим меркам молоды, но различные группы ученых расходятся на 200 тысяч лет в определении момента их возникновения.
Спутники
Небесные тела, двигающиеся вокруг Урана, отличаются от спутников других планет солнечной системы тем, что в отличие от них названы не в честь героев древнегреческого эпоса, а в честь литературных персонажей английских писателей. Такие названия им присвоили первооткрыватели отец и сын Гершель.
Всего спутников у планеты обнаружено на данный момент 27. Четыре из них были открыты в 18 веке, а пятый спутник, Миранду, открыли в 1948 году.
В 1986 году при помощи аппарата «Вояджер-2», пролетавшего мимо Урана, было открыто еще 10 маленьких спутников, наименьший из которых имеет диаметр всего 26 км. Крошечные спутники были обнаружены телескопом «Хаббл», несмотря на их интенсивно черный цвет. Все спутники, принадлежащие ледяному гиганту, вращаются вокруг планеты в плоскости ее экватора.
Список названий спутников Урана
Расположены в списке по степени удалённости от планеты
СПУТНИКИ |
|||||
Номер | Название
(жирным шрифтом отмечены сфероидальные спутники) |
Средний диаметр (км) | Большая полуось (км) |
Открытие |
|
Внутренние спутники: |
|||||
1 | Уран VI | Корделия | 42 ± 6 | 49 751 | 20 января 1986, «Вояджер-2» |
2 | Уран VII | Офелия | 46 ± 8 | 53 764 | 20 января 1986, «Вояджер-2» |
3 | Уран VIII | Бианка | 54 ± 4 | 59 165 | 23 января 1986, «Вояджер-2» |
4 | Уран IX | Крессида | 82 ± 4 | 61766 | 9 января 1986, «Вояджер-2» |
5 | Уран X | Дездемона | 68 ± 8 | 62 658 | 13 января 1986, «Вояджер-2» |
6 | Уран XI | Джульетта | 106 ± 8 | 64 360 | 3 января 1986, «Вояджер-2» |
7 | Уран XII | Порция | 140 ± 8 | 66 097 | 3 января 1986, «Вояджер-2» |
8 | Уран XIII | Розалинда | 72 ± 12 | 69 927 | 13 января 1986,«Вояджер-2» |
9 | Уран XXVII | Купидон | 18 | 74 800 | 25 августа 2003, «Хаббл» |
10 | Уран XIV | Белинда | 90 ± 16 | 75 255 | 13 января 1986, «Вояджер-2» |
11 | Уран XXV | Пердита | 30 ± 6 | 76 420 | 18 мая 1999 (по снимкам от 18 января 1986), «Вояджер-2» |
12 | Уран XV | Пак | 162 ± 4 | 86 004 | 30 декабря 1985, «Вояджер-2» |
13 | Уран XXVI | Маб | 25 | 97 734 | 25 августа 2003, «Хаббл» |
Крупные спутники: |
|||||
14 | Уран V | Миранда | 471,6 ± 1,4 | 129 390 | 16 февраля 1948, обсерватория Макдональд, Техас |
15 | Уран I | Ариэль | 1157,8 ± 1,2 | 191 020 | 24 октября 1851, (по снимкам от 18 января 1986), «Вояджер-2» |
16 | Уран II | Умбриэль | 1169,4 ± 5,6 | 266 300 | 24 октября 1851, (по снимкам от 18 января 1986), «Вояджер-2».
Самый темный спутник |
17 | Уран III | Титания | 1577,8 ± 3,6 | 435 910 | 11 января 1787, Уильям Гершель.
Один из самых больших спутников планет солнечной системы, имеет атмосферу из углекислого газа |
18 | Уран IV | Оберон | 1522,8 ± 5,2 | 583 520 | 11 января 1787, Уильям Гершель.
Второй по величине темный спутник с четко выраженной ледяной мантией вокруг ядра |
Нерегулярные спутники: |
|||||
19 | Уран XXII | Франциско | 22 | 4 276 000 | 13 августа 2001 |
20 | Уран XVI | Калибан | 98 | 7 231 000 | 6 сентября 1997, обсерватория Паломар (Калифорния, США) |
21 | Уран XX | Стефано | 20 | 8 004 000 | 18 июля 1999 |
22 | Уран XXI | Тринкуло | 10 | 8 504 000 | 13 августа 2001, обсерватория Серро-Тололо |
23 | Уран XVII | Сикоракса | 190 | 12 179 000 | 6 сентября 1997, Обсерватория Паломар (Калифорния, США) |
24 | Уран XXIII | Маргарита | 11 | 14 345 000 | 29 августа 2003, обсерватория Мауна-Кеа |
25 | Уран XVIII | Просперо | 30 | 16 256 000 | 18 июля 1999, обсерватория Мауна-Кеа |
26 | Уран XIX | Сетебос | 30 | 17 418 000 | 18 июля 1999, обсерватория Мауна-Кеа |
27 | Уран XXIV | Фердинанд | 12 | 20 901 000 | 13 августа 2001 |
Внутренние
Внутренними спутниками считаются те из них, которые летают между Мирандой и самой планетой. Их 13, они все маленького размера. Самый маленький Купидон имеет диаметр в 18 километров. Самый большой Пак обладает диаметром в 162 километра. Эти небесные тела представляют собой темные глыбы.
Массы спутников сильно разнятся: 40% от общей массы имеет Титания, масса Оберона, Умбриэля и Ариэля вместе составляет 23%, все остальные спутники составляют 0,8% от общей массы.
Нерегулярные
Нерегулярными спутниками называют 9 самых удаленных небесных тел. У них эллиптические вытянутые орбиты, по которым они обращаются в направлении, обратном движению планеты. Тогда как остальные 18 небесных тел вращаются в направлении, аналогичном направлению вращения планеты.
Состав спутников
Спутники внутри орбиты Оберона, имеют каменный состав с вкраплениями кусков льда. Состав спутников, вращающихся вне этой орбиты до сих пор неизвестен, но предполагается, что это астероиды, захваченные полем тяготения планеты.
Оберон
В состав массивного Оберона входят соединения метана. По предположениям ученых он имеет горячее ядро и мантию. Поверхность Оберона отличается каньонами и кратерами, возникшими как от бомбардировки астероидами, так и в результате вулканической деятельности.
Титания
Титания представляет собой самое большое небесное тело, вращающееся вокруг планеты, состоящее изо льда с различными соединениями кремния и углерода с азотом. Атмосферы на ней не замечено.
Ариэель
Третий из больших спутников Ариэль содержит большое количество льда, который двигается по поверхности небесного тела, оставляя за собой огромные рифтовые долины.
В целом, состав спутников не сильно отличается от состава небесных тел других планетных систем.
Космическая скорость спутников
Орбитальные скорости урановых небесных тел сильно разнятся. Самая большая скорость у Корделии, она составляет 10,8 км в секунду. Эта величина почти в 2 раза выше скорости движения самой планеты. Самая маленькая скорость у большого Оберона, она равна 3,1 км в секунду.
Неизвестны скорости движения маленьких недавно открытых Пердиты, Калибана, Стефании, Сикораксы, Проспера и Сетебе.
Рассчитать первую космическую скорость для спутника Урана можно, зная радиус и массу спутника, а также гравитационную постоянную. Однако у плохо видимых небесных тел, недавно обнаруженных вокруг планеты, скорость пока рассчитать невозможно из-за отсутствия точных данных по массе и диаметру этих маленьких небесных образований.
Сложность наблюдения за ними не дает надежды на возможность определить их скорости в ближайшие годы.
Кольца планеты
Эти небесные образования были открыты астрономами Эллиотом и Данхэмом в 1977 году. 9 колец были открыты случайно во время наблюдения за затмением планеты с телескопа, установленного на самолете. До этого астрономы о существовании колец Урана не подозревали, они исследовали атмосферу планеты. Хотя первооткрыватель планеты Уильям Гершель предполагал, что ему удалось наблюдать кольца планеты, но астрономическое сообщество тех времен ему не поверило.
Обнаружение колец у еще одной планеты, кроме Сатурна, повысило внимание астрономов в конце 20 века к Урану. Уникальность планетной системы Сатурна была опровергнута. Кольцевые образования этих планет не похожи друг на друга. Общая масса урановых колец небольшая, масса колец Сатурна в тысячу раз больше.
Затем «Вояджер-2» в 1986 году обнаружил еще 2 кольца, а в 2003 году телескоп Хаббл выявил еще пару колец. На данный момент известно 13 данных образований этой планеты. Они представляют собой непрозрачную субстанцию и достаточно узкие, ширина большинства из них составляет всего несколько километров. Астрономы не понимают, почему такие узкие плоскости не разрушаются.
Астрономы делят кольца на три группы:
- 9 основных
- 2 пылевидных
- 2 внешних
Возникновение
Система колец Урана образовалась 800 миллионов лет назад, предположительно, из остаточных элементов спутников, которые после столкновения разрушились. Однако многие астрономы полагают, что кольцевые плоскости еще моложе, они образовались 600 миллионов лет назад. Это разногласие специалистов не позволяет установить точное время возникновения колец. Есть астрономы, считающие, что возраст этих плоскостей всего 100 миллионов лет
9 основных колец похожи на образования, полученные в результате столкновения мелких небесных тел. А пылевидные и внешние кольцевые плоскости на данный момент считаются образованиями загадочной природы. Механизм, удерживающий узкие кольца в их границах астрономам неизвестен. Кольца узкие и плотные находятся на значительном расстоянии друг от друга.
Состав
Тонкие кольцевые образования состоят из частиц пыли. Широкие содержат крупные тела диаметром до 20 метров. Химический состав колец неизвестен. Считается, что они состоят изо льда и темного вещества непонятной пока природы. Это темное вещество очень трудно исследовать даже сверхмощными телескопами. Никаких гипотез о составе колец астрономическое сообщество до сих пор не выдвинуло. Это дело будущих исследований. Имеется предположение нескольких специалистов, что темное вещество состоит из модифицированной органики.
Звук колец
Пролетая мимо, «Вояджер-2» передал звуки, которые издают кольца планеты. Аппарат записал 12 мелодий. Ионизированные звуковые волны возникают в результате взаимодействия солнечного ветра и ионосферы колец планеты.
Звуки космоса оказались похожи на земные звуки и вызывают ассоциации со звуками земной природы. Считается, что звуки колец Урана усиливают медитативные практики.
Небесные образования вокруг Урана, недавно обнаруженные, из-за трудностей наблюдения за ними, пока представляют собой загадочные явления и материалы, но даже на этом незаурядном фоне созвучность земным природным мелодиям звуков колец данной планеты является поразительным феноменом.