Удаленную от центра Солнечной системы планету Уран открыли в 1781 году, дав ей название из древнегреческого пантеона богов. Впоследствии изучение небесного тела продолжилось, и в разное время было открыто несколько десятков спутников естественного происхождения.
Оглавление
История обнаружения
Первые астрономические наблюдения за Ураном и нанесение его на карту звездного неба известны в астрономии с 1690 года. Однако открытие его в качестве одной из планет нашей Солнечной системы было сделано известным английским музыкантом и астрономом-любителем, по имени Уильям Гершель. Самодеятельного звездочета не устраивало качество оптических приборов для наблюдения за ночным небом, которые изготовлялись в то время. Он решил создать свой рефлектор, с длиной телескопической трубы около 2 метров и диаметром объектива 20 см. После вечерних концертов, Гершель продолжал совершенствовать свое изобретение, шлифуя зеркала из металла и проводя целые ночи за наблюдением звездного неба.
Такое техническое оснащение дало возможность увлеченному астроному по несколько раз проводить обзоры видимого участка неба. В очередной раз, наблюдая небесные тела на фоне созвездия Тельца, Гершель обратил внимание на необычный космический объект. В его дневнике сохранилась запись о странной звезде, окруженной туманностью, датированная 13 марта 1781 года. Открыватель сомневался в классификации этого небесного тела, и отправил доклад о необычной звезде в Королевское научное общество Великобритании. Через 2 месяца открытие планеты, вращающейся по орбите вокруг Солнца, стало математически доказанным фактом. По традиции нового члена Солнечной системы назвали именем бога из греческих мифов. Став официальным королевским астрономом, Гершель полностью посвятил себя науке, открыв в 1787 году 2 самых больших спутника Урана. Объекты классифицировали в качестве небесных тел 13 и 14 звездной величины. Сын Гершеля, также известный астроном, назвал спутники именами из английской классической литературы, Обероном и Титанией. Затем еще 2 крупных спутника были открыты ливерпульцем У. Ласселлом, а самый мелкий из группы пяти основных, названный Мирандой, был обнаружен американцем Дж. Койпером в 1948 году. Из 27 известных на данное время спутников Урана, большая часть была обнаружена, с помощью новейших телескопов и космического исследовательского аппарата «Вояджер-2», за последние 4 десятилетия.
Деление спутников на группы
Джон Гершель предложил новый принцип названия спутников Урана, выбирая для них имена героев из известных произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Их разделяют на 3 основных группы по величине и расположению орбит.
Внутренние
Сюда входит 13 спутников, среди которых можно встретить такие имена, как Джульетта, Дездемона, Порция, Офелия и Купидон, известные каждому грамотному человеку. В данную группу входят небесные тела продолговатой формы, величиной от 28 до 159 км в среднем диаметре. Их образование считают результатом столкновения других, более крупных сателлитов. Все они находятся во внутренней системе газового гиганта опоясанного кольцами. Их орбиты способствуют возникновению нестабильной ситуации для всей планетарной системы. По мнению астрономов, они постепенно приближаются к планете, что может стать причиной дальнейшего дробления на более мелкие объекты.
Внешние
Среди самых крупных и древних лун Урана имеется всего 5, Среди них: Оберон, Титания, Умриель, Ариэль и «Миранда», также названные в честь героев английской классики. Предположительно, они могли образоваться из-за столкновения планеты с крупным космическим телом. За многие тысячелетия существования на орбите, их поверхностные оболочки приобрели форму, близкую к идеальному шару. Траектории движения внешних сателлитов находятся под воздействием магнитного поля планеты. По этой причине их освещенность не отличается от аналогичных показателей на самом Уране. По причине длительности полного оборота газового гиганта вокруг Солнца, которая составляет 84 земных года, сезонные изменения в их полушариях пока не изучены.
Нерегулярные
Особая группа нерегулярных спутниковых объектов была зафиксирована современной астрономической аппаратурой в период с 1997 по 2002 годы. Открытие этих 7 небесных тел принадлежит ученым из США и Канады. По сложившейся традиции, среди их названий есть Фердинад, Маргарита и Просперо. Из них 6 сателлитов, кроме Маргариты, обладают обратным направлением вращения вокруг своей оси. С момента открытия нерегулярных спутников, Уран, подобно Сатурну и Юпитеру, стал одним из газовых гигантов, луны которого вращаются в разных направлениях. Предположительно, захват гравитационным полем одной из первых планет солнечной системы своих нерегулярных спутников произошел на начальном этапе ее образования. Список объектов этой группы может пополняться все новыми открытиями.
Пять крупнейших спутников
Самым удаленным от Урана является его крупный сателлит Оберон. В его составе космическим аппаратом были обнаружены частицы горных пород, водяного льда и газовых метановых соединений. У спутника имеется собственное раскаленное ядро, покрытое мантией. Астрономы считают, что по возрасту самый дальний спутник может быть равен самой планете. Небесное тело покрыто многочисленными кратерами, причины происхождения которых могут быть, как внешними, так и внутренними.
Самым крупным среди сателлитов планеты является Титания, диаметр которой составляет 1580 км. На ее поверхности видны следы геологических процессов, оставивших кратеры вулканов и отдельные участки долин. Эта луна также имеет в своем составе лед, азот, углерод и почву из кремниевых соединений. Самым светлым спутником является Ариель, покрытый толстым слоем инея. На его рельефной поверхности заметны следы сравнительно недавнего действия вулканов.
В отличие от предыдущей луны, Умбриель признан самым темным из сателлитов. На его поверхности лежит большое количество вулканической породы, смешанной со льдом и множеством частиц из космоса. Наименьшим и самым близким к планете спутником является Миранда, с диаметром около 480 км. На снимке ее поверхности астрономы обнаружили ровные борозды, расположенные параллельно, но их происхождение пока необъяснимо естественными причинами.
Физические характеристики
Состав веществ у разных групп спутников Урана идентичен другим подобным космическим телам в солнечной системе. Внутри них располагается ядро из металлов, а поверхность представляет собой углекислый газ в ледяном состоянии. Преобладающее большинство следов на внешних оболочках сателлитов оставлено ударами внешних объектов. Внутренние спутники отличаются красным цветом, характерным для обитателей пояса Койпера, из которого они могли быть притянутыми гравитационным полем крупного газового гиганта.
Орбитальные параметры
Время полного оборота спутников вокруг планеты зависит от их принадлежности к одной из 3-х групп. Самыми медленными является пара крупных лун – Титании и Оберона. Они проходят свой орбитальный виток за период от 1,4 до 13,5 от земных суток. Внутренние сателлиты проходят этот путь от 0,33 до 0,92 суточного времени. Наиболее замедленными оказались нерегулярные луны, имеющие петляющие орбиты. Рекордсменом по «отставанию» среди них является Фердинанд, совершающий полный оборот за 2 824 земных дня.
Интересные факты
На поверхности миниатюрной Миранды обнаружены сложные рельефные образования, причины которых пока неизвестны. Исследователей поражает их геометрическая упорядоченность и высота перепадов. Высокий уступ, возвышающийся на 20 метров, был назван Верона. Его снимки, доставленные с космического аппарата «Вояджер», стали основой для моделирования скалы, с которой прыгали герои фильма Wanderers.
