Vệ tinh tự nhiên của sao thiên vương

Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Sao Thiên Vương, hành tinh thứ bảy Hệ Mặt Trời, có 27 vệ tinh,[1] tất đặt tên theo nhân vật từ tác phẩm William Shakespeare Alexander Pope.[2] William Herschel khám phá hai vệ tinh đầu tiên, Titania Oberon, vào năm 1787, vệ tinh hình cầu phát năm 1851 William Lassell (Ariel Umbriel) năm 1948 Gerard Kuiper (Miranda).[2] Các vệ tinh lại phát sau năm 1985, sứ mệnh bay ngang qua Voyager với hỗ trợ kính thiên văn đặt Trái Đất.[1] [3] Vệ tinh Sao Thiên vương chia thành ba nhóm: mười ba vệ tinh vịng trong, năm vệ tinh lớn, chín vệ tinh dị hình Vệ tinh vịng thiên thể nhỏ tối chia sẻ chung nguồn gốc tính chất với vành đai hành tinh Năm vệ tinh lớn có khối lượng đủ để đạt trạng thái cân thuỷ tĩnh, bốn số có dấu hiệu trình dịch chuyển nội lực để hình thành hẻm núi núi lửa bề mặt.[3] Vệ tinh lớn năm vệ tinh, Titania, có đường kính 1,578 km vệ tinh lớn thứ tám Hệ Mặt Trời, khối lượng nhỏ 20 lần Mặt Trăng Các vệ tinh dị hình Sao Thiên Vương nằm xa hành tinh có quỹ đạo elip độ nghiêng quỹ đạo chúng lớn, đồng thời chuyển động ngược chiều với chiều tự quay hành tinh.[1] Khám phá Hai vệ tinh phát hiện, Titania Oberon, phát Ngài William Herschel vào 11 tháng 1, 1787, sáu năm sau ông phát hành tinh chủ Sau đó, Herschel nghĩ ơng phát thêm sáu vệ tinh (xem phía dưới) có lẽ vành đai Trong gần 50 năm, dụng cụ Herschel thứ nhìn thấy nhìn thấy vệ tinh này.[4] Trong năm 1840, cơng cụ tốt vị trí thuận lợi Sao Thiên Vương bầu trời dẫn đến dẫn rời rạc vệ tinh khác Sao Thiên Vương sáu vệ tinh lớn Từ trái sáng phải: Puck, Miranda, ngồi Titania Oberon Cuối cùng, hai vệ Ariel, Umbriel, Titania Oberon tinh tiếp theo, Ariel Umbriel, phát William Lassell vào năm 1851.[5] Đề án đánh số La Mã cho vệ tinh Sao Thiên Vương tình trạng thay đổi liên tục thời gian đáng kể ấn phẩm khơng thống cách đặt tên Herschel William Lassell.[6] Với xác nhận Ariel Umbriel, Lassell đánh số vệ tinh từ I đến IV từ Sao Thiên Vương trở ra, gút mắc cuối cùng.[7] Năm 1852, trai Herschel John Herschel đề xuất tên cho bốn vệ tinh sử dụng đến ngày nay.[8] Khơng có thêm khám phá khác suốt gần kỉ Năm 1948, Gerard Kuiper Đài thiên văn McDonald khám phá vệ tinh nhỏ số năm vệ tinh lớn hình cầu, Miranda.[8] [9] Nhiều thập kỉ sau, chuyến bay ngang qua tàu thăm dị khơng gian Voyager vào tháng năm 1986 dẫn đến khám phá thêm 10 vệ tinh vòng trong.[3] Một vệ tinh khác, Perdita, khám phá năm 1999[10] sau nghiên cứu ảnh cũ Voyager.[11] Sao Thiên Vương hành tinh khổng lồ cuối khơng cịn vệ tinh dị hình biết, từ năm 1997 chín vệ tinh dị hình vịng ngồi xác định kính thiên văn đặt mặt đất.[1] Hai vệ tinh vòng khác, Cupid Mab, khám phá Kính thiên văn khơng gian Hubble năm 2003.[12] Margaret vệ tinh cuối Sao Thiên Vương khám phá năm 2008, kết tìm kiếm cơng bố vào tháng Mười 2003.[13] Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Vệ tinh giả Sau Herschel phát Titania Oberon vào 11 tháng 1, 1787, ông tin ông tìm thấy thêm bốn vệ tinh khác; hai vệ tinh vào ngày 18 tháng tháng 2, 1790, hai vệ tinh khác vào ngày 28 tháng 25 tháng 3, 1794 Do nhiều thập kỉ, người ta tin Sao Thiên Vương có hệ thống với sáu vệ tinh, dù bốn vệ tinh sau chưa xác nhận nhà thiên văn khác Tuy nhiên, nhờ vào quan sát Lassell năm 1851, ông phát Ariel Umbriel, thất bại việc hỗ trợ xác nhận quan sát Herschel; vệ tinh Ariel Umbriel, Herschel định phải quan sát thấy chúng ơng tìm thấy vệ tinh khác bên cạnh Titania Oberon, không tương ứng với đặc điểm quỹ đạo bốn vệ tinh Herschel Bốn vệ tinh giả Herschel cho có chu kỳ quỹ đạo 5.89 ngày (nằm phía Titania), 10.96 ngày (nằm Titania Oberon), 38.08 107.69 ngày (nằm phía ngồi Oberon).[14] Do bốn vệ tinh Herschel kết luận giả mạo, có lẽ chúng phát sinh từ sai lầm nhận dạng nhỏ nằm vùng lân cận Sao Thiên Vương vệ tinh, Lassell công nhận người phát Ariel Umbriel.[15] Tên gọi Hai vệ tinh Sao Thiên Vương, phát năm 1787, không đặt tên năn 1852, năm sau hai vệ tinh khác phát Trách nhiệm đặt tên trao cho John Herschel, trai nhà thiên văn khám phá Uranus John Herschel, thay phân loại tên theo thần thoại Hy Lạp, lại đặt tên theo tinh linh văn học Anh: cô tiên Oberon Titania A Midsummer Night's Dream William Shakespeare, nữ thần Ariel Umbriel từ The Rape of the Lock Alexander Pope (Ariel tên yêu tinh The Tempest Shakespeare) Lý có lẽ nằm tên Sao Thiên Vương (Uranus), vị thần bầu trời không trung, phục vụ tinh linh không trung.[16] Các tên gọi tiếp theo, thay tiếp tục chủ đề tinh linh khơng trung (chỉ có Puck Mab tiếp tục xu hướng đó), lại tập trung dựa vào tài liệu gốc Herschel Năm 1949, vệ tinh thứ năm, Miranda, đặt tên người khám phá nó, Gerard Kuiper, dựa theo nhân vật kịch Shakespeare: The Tempest Hiện IAU thực đặt tên cho vệ tinh theo nhân vật kịch Shakespeare từ The Rape of the Lock (dù có Ariel, Umbriel, Belinda có tên rút từ tác phẩm thứ hai; tất phần lại lấy từ Shakespeare) Đầu tiên, tất vệ tinh vịng ngồi đặt tên theo nhân vật kịch, The Tempest; xu hướng kết thúc với Margaret đặt tên theo hài kịch Much Ado About Nothing.[8] • The Rape of the Lock (một thơ Alexander Pope): • Ariel, Umbriel, Belinda • Kịch William Shakespeare: • A Midsummer Night's Dream: Titania, Oberon, Puck • The Tempest: (Ariel), Miranda, Caliban, Sycorax, Prospero, Setebos, Stephano, Trinculo, Francisco, Ferdinand • King Lear: Cordelia • Hamlet: Ophelia • The Taming of the Shrew: Bianca • Troilus Cressida: Cressida • Othello: Desdemona • Romeo Juliet: Juliet, Mab • The Merchant of Venice: Portia • As You Like It: Rosalind • Much Ado About Nothing: Margaret • The Winter's Tale: Perdita • Timon of Athens: Cupid Khối lượng tương đối vệ tinh Sao Thiên Vương Năm vệ tinh hình cầu từ Miranda chiếm 0.7% tới Titania chiếm gần 40% tổng khối lượng Các vệ tinh khác tổng cộng chiếm khoảng 0.1%, thấy sơ đồ Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Một số tiểu hành tinh chia sẻ chung tên với vệ tinh Sao Thiên Vương: 171 Ophelia, 218 Bianca, 593 Titania, 666 Desdemona, 763 Cupido 2758 Cordelia Đặc điểm nhóm Hệ thống vệ tinh Sao Thiên Vương có khối lượng nhỏ số hành tinh khí khổng lồ; thực vậy, tổng khối lượng năm vệ tinh nửa khối lượng Triton (vệ tinh lớn thứ bảy Hệ Mặt Trời).[17] Vệ tinh lớn hệ, Titania, có bán kính khoảng 788.9 km,[18] hay nhỏ nửa Mặt Trăng, nặng gấp rưỡi Rhea, vệ tinh lớn thứ hai Sao Thổ, khiến Titania trở thành vệ tinh lớn thứ tám Hệ Mặt Trời Sao Thiên Vương nặng gấp 10,000 lần khối lượng vệ tinh nó.[19] Vệ tinh vịng Tính đến năm 2008, Sao Thiên Vuơng biết có 13 vệ tinh vòng trong.[12] Quỹ đạo chúng nằm bên Miranda Tất vệ tinh vòng có liên hệ mật thiết với vành đai Thiên Vương, có lẽ kết tan vỡ hay nhiều vệ tinh vòng trong.[20] Hai vệ tinh (Cordelia Ophelia) có vai trị vệ tinh dẫn đầu vành đai ε, vệ tinh nhỏ Mab gốc giới hạn vành đai μ.[12] Vệ tinh Puck, với đường kính 162 km, vệ tinh vòng lớn Thiên Vương Puck Mab vệ tinh vòng xa Tất vệ tinh vòng tối; suất phản chiếu hình học chúng khơng vượt 10%.[21] Chúng cấu tạo từ băng lẫn với loại tạp chất màu đen - chất hữu tác dụng xạ.[22] Lược đồ hệ thống vệ tinh - vành đai Sao Thiên Các vệ tinh nhỏ vòng làm xáo trộn lẫn Đây hệ thống Vuơng hỗn loạn không ổn định Các mô cho thấy vệ tinh làm xáo trộn quỹ đạo nhau, mà kết dẫn đến va chạm vệ tinh.[12] Desdemona va chạm với Cressida hay Juliet 100 triệu năm tới.[23] Vệ tinh lớn Sao Thiên Vương có năm vệ tinh lớn: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania Oberon Phạm vi đường kính chúng từ 472 km Miranda tới 1578 km Titania.[18] Tất vệ tinh lớn đếu thiên thể tương đối tối: suất phản chiếu hình học chúng thay đổi phạm vị 30–50%, suất phản chiếu liên kết nằm khoảng 10–23%.[21] Umbriel vệ tinh tối Ariel vệ tinh sáng Khối lượng vệ tinh nằm khoảng 6.7 × 1019 kg (Miranda) tới 3.5 × 1021 kg (Titania)—nếu so sánh, Mặt Trăng Trái Đất có khối lượng 7.5 × 1022 kg.[24] Các vệ tinh Sao Thiên Vương tin hình thành đĩa bồi tụ, tồn xung quanh Sao Thiên Vương thời kì đầu.[25] [26] Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Tất vệ tinh bao gồm đá băng, trừ Miranda, cấu tạo phần lớn từ băng.[27] Thành phần băng bao gồm amoniac carbon dioxide.[28] Bề mặt chúng miệng hố lớn, dù tất chúng (trừ Umbriel) cho thấy dấu hiệu nội sinh tái Năm vệ tinh lớn Sao Thiên Vương so sánh kích thước tương đối độ tạo bề mặt hình dạng đường sáng Tứ trái sang phải (theo thứ tự từ Sao Thiên Vương trở ra): Miranda, Ariel, Umbriel, nét (hẻm núi) và, trường hợp Titania Oberon Miranda, cấu trúc gọi coronae.[3] Sự mở rộng tiến trình liên kết với nếp uốn diapir hướng lên chịu trách nhiệm nguồn gốc coronae.[29] Bề mặt vệ tinh Ariel trẻ với hố va chạm, bề mặt Umbriel lại lên già [3] Các nhà thiên văn cho có quỹ đạo cộng hưởng 3:1 khứ Miranda Umbriel quỹ đạo cộng hưởng khác 4:1 Ariel Titania phù hợp cho hoạt động lượng nội sinh phát nhiệt Miranda Ariel.[30] [31] Một chứng cớ cho quỹ đạo cộng hưởng khứ độ nghiêng quỹ đạo lớn khơng bình thường Miranda thiên thể gần hành tinh.[32] [33] Các vệ tinh lớn nhất Sao Thiên Vương có cấu tạo bên khác nhau, với nhân đá tâm chúng bao bọc lớp phủ băng [27] Titania Oberon chứa đại dương chất lỏng ranh giới nhân lớp phủ.[27] Các vệ tinh Sao Thiên Vương khơng có bầu khí Ví dụ, Titania tồn bầu khí áp suất bầu khí khơng lớn 10–20 nanobar.[34] Khi quan sát di chuyển Mặt Trời bầu trời ngày cục Sao Thiên Vương vệ tinh q trình chúng chí điểm (so với Sao Thiên Vương so với Mặt Trời) khác so với nhìn nơi khác Hệ Mặt Trời Các vệ tinh có trục quay song song với trục quay Sao Thiên Vương.[3] Mặt Trời đường tròn xung quanh thiên cực Sao Thiên Vương bầu trời, với điểm gần cách Tác phẩm hoạ sĩ đường di chuyển Mặt Trời vào mùa hè cực độ.[35] Gần đường xích đạo, nhìn Mặt vệ tinh lớn Sao Thiên Vương Trời gần phía nam phía bắc (phụ thuộc vào mùa) Tại vĩ độ lớn 7°, Mặt Trời theo đường trịn với đường kính 15 độ bầu trời, không lặn Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Vệ tinh dị hình Cho đến 2005, Sao Thiên Vương biết có vệ tinh dị hình, với quỹ đạo xa nhiều so với Oberon, vệ tinh lớn xa Tất vệ tinh dị hình dường thiên thể bị bắt giữ Sao Thiên Vương sau hành tinh hình thành.[1] Sơ đồ minh hoạ chuyển động vệ tinh dị hình phát tính đến ngày Bán kính Hill xấp xỉ 73 triệu km.[1] Phạm vị kích thước vệ tinh dị hình từ khoảng 150 km (Sycorax) tới 18 km (Trinculo).[1] Không vệ tinh dị hình Sao Mộc, Sao Thiên Vương trục tương quan so với độ nghiêng Thay vào đó, vệ tinh nghịch hành chia thành hai nhóm dựa trục/độ lệch tâm quỹ đạo Nhóm phía bao gồm vệ tinh gần Sao Thiên Vương (a < 0.15 rH) có độ lệch tâm vừa phải (~0.2), cụ thể Francisco, Caliban, Stephano Trinculo.[1] Nhóm phía ngồi (a > 0.15 rH) bao gồm vệ tinh có độ lệch lớn (~0.5): Sycorax, Prospero, Setebos Ferdinand.[1] Các vệ tinh dị hình Sao Thiên Vương Trục X thể Gm (triệu km) theo tỷ lệ bán kính Hill Độ lệch tâm thể phân đoạn màu vàng biểu diễn nghiêng trục Y Các mặt phẳng quỹ đạo với độ nghiêng 60° < i < 140° không tồn vệ tinh bất ổn định Kozai.[1] Trong vùng bất ổn định này, nhiễu loạn Hệ Mặt Trời khoảng cách xa làm cho vệ tinh có độ lệch tâm lớn dẫn đến va chạm chúng với vệ tinh bên hay bị đẩy khỏi Sao Thiên Vương Thời gian sống vệ tinh vùng bất ổn định khoảng từ 10 triệu đến tỷ năm tuổi[1] Vệ tinh Margaret vệ tinh dị hình biết đến có chuyển động quay hướng với Sao Thiên Vương, có độ lệch tâm quỹ đạo lớn số vệ tinh Hệ Mặt Trời, vệ tinh Nereid Sao Hải Vương có độ lệch tâm trung bình cao Đến năm 2008, độ lệch tâm Margaret 0,7979.[36] Bảng thống kê Ghi ‡ ♠ Vệ tinh Vệ tinh nghịch hành Các vệ tinh Sao Thiên Vương liệt kê theo chu kỳ quỹ đạo, từ ngắn đến dài Khối lượng vệ tinh vừa đủ để bề mặt chúng bị suỵ sụp hình tựa cầu được dấu màu xanh nhạt bôi đen Các vệ tinh dị hình có quỹ đạo thuận hướng thể màu xám sáng, cịn có quỹ đạo nghịch hướng thể màu xám đen Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Tên Số Nhãn [38] thứ tự [37] Phát âm (trợ giúp) Hình ảnh Đường kính Khối [39] (km) lượng (×1018 [40] kg) Bán trục lớn [41] (km) Chu kỳ Độ Độ lệch quỹ đạo nghiêng tâm [41] [41] [43] (Ngày) (°) [42] Năm phát [2] Người phát [2] VI Cordelia kɔrˈdiːliə 40 ± 6 (50 × 36) 0.044 49,751 0.335034 0.08479° 0.00026 1986 Terrile (Voyager 2) VII Ophelia ɵˈfiːliə 43 ± 8 (54 × 38) 0.053 53,764 0.376400 0.1036° 0.00992 1986 Terrile (Voyager 2) VIII Bianca biːˈɒŋkə 51 ± 4 (64 × 46) 0.092 59,165 0.434579 0.193° 0.00092 1986 Smith (Voyager 2) IX Cressida ˈkrɛsɨdə 80 ± 4 (92 × 74) 0.34 61,766 0.463570 0.006° 0.00036 1986 Synnott (Voyager 2) X Desdemona ˌdɛzdɨˈmoʊnə 64 ± 8 (90 × 54) 0.18 62,658 0.473650 0.11125° 0.00013 1986 Synnott (Voyager 2) XI Juliet ˈdʒuːli.ɨt 94 ± 8 (150 × 74) 0.56 64,360 0.493065 0.065° 0.00066 1986 Synnott (Voyager 2) XII Portia ˈpɔrʃə 135 ± 8 (156 × 126) 1.70 66,097 0.513196 0.059° 0.00005 1986 Synnott (Voyager 2) XIII Rosalind ˈrɒzəlɨnd 72 ± 12 0.25 69,927 0.558460 0.279° 0.00011 1986 Synnott (Voyager 2) XXVII Cupid ˈkjuːpɨd ~18 0.0038 74,800 0.618 0.1° 0.0013 Showalter Lissauer 10 XIV Belinda bɨˈlɪndə 90 ± 16 (128 × 64) 0.49 75,255 0.623527 0.031° 0.00007 1986 Synnott (Voyager 2) 11 XXV Perdita ˈpɜrdɨtə 30 ± 6 0.018 76,420 0.638 0.0° 0.0012 Karkoschaka (Voyager [44] 2) 12 XV Puck ˈpʌk 162 ± 4 2.90 86,004 0.761833 0.3192° 0.00012 1985 Synnott (Voyager 2) 13 XXVI Mab ˈmæb ~25 0.01 97,734 0.923 0.1335° 0.0025 2003 Showalter Lissauer 14 V ‡ mɨˈrỉndə 471.6 ± 1.4 (481 × 468 × 466) 65.9 ± 7.5 129,390 1.413479 4.232° 0.0013 1948 Kuiper Miranda 2003 1999 Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương 15 I ‡ ˈɛəriəl 1,157.8 ± 1.2 (1162 × 1156 × 1155) 1,353 ± 120 191,020 2.520379 0.260° 0.0012 1851 Lassell 16 II ‡ ˈʌmbriəl 1,169.4 ± 5.6 1,172 ± 135 266,300 4.144177 0.205° 0.? 1851 Lassell 17 III ‡ tɨˈtɑːnjə 1,576.8 ± 1.2 3,527 ± 90 435,910 8.705872 0.340° 0.0011 1787 Herschel 18 IV ‡ ˈoʊbərɒn 1,522.8 ± 5.2 3,014 ± 75 583,520 13.463239 0.058° 0.0014 1787 Herschel 19 XXII ♠ frænˈsɪskoʊ ~22 0.0072 4,276,000 −266.56 147.459° 0.1459 2003 20 XVI ♠ ˈkælɨbæn ~72 0.25 7,231,000 −579.73 139.885° 0.1587 1997 Gladman et al 21 XX ♠ ˈstɛfənoʊ ~32 0.022 8,004,000 −677.37 141.873° 0.2292 1999 Gladman et al 22 XXI ♠ ˈtrɪŋkjʊloʊ ~18 0.0039 8,504,000 −749.24 166.252° 0.2200 2001 Holman et [46] al 23 XVII ♠ Sycorax ˈsɪkəræks ~150 2.30 152.456° 0.5224 1997 Nicholson et al 24 XXIII Margaret ˈmɑrɡərɨt ~20 0.0054 14,345,000 1687.01 51.455° 0.6608 2003 Sheppard Jewitt 25 XVIII ♠ ˈprɒspəroʊ ~50 0.085 16,256,000 −1978.29 146.017° 0.4448 1999 Holman et al 26 XIX ♠ ˈsɛtɨbʌs ~48 0.075 17,418,000 −2225.21 145.883° 0.5914 1999 Kavelaars et al 27 XXIV ♠ ~20 0.0054 20,901,000 −2805.51 167.346° 0.3682 2003 Ariel Umbriel Titania Oberon Francisco Caliban Stephano Trinculo Prospero Setebos Ferdinand ˈfɜrdɨnænd Nguồn: NASA/NSSDC,[41] Sheppard, et al 2005.[1] 12,179,000 −1288.28 [45] Holman et al [45] Holman et al  ... không lặn Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên Vương Vệ tinh dị hình Cho đến 2005, Sao Thiên Vương biết có vệ tinh dị hình, với quỹ đạo xa nhiều so với Oberon, vệ tinh lớn xa Tất vệ tinh dị hình dường thiên. .. đối vệ tinh Sao Thiên Vương Năm vệ tinh hình cầu từ Miranda chiếm 0.7% tới Titania chiếm gần 40% tổng khối lượng Các vệ tinh khác tổng cộng chiếm khoảng 0.1%, thấy sơ đồ Vệ tinh tự nhiên Sao Thiên. .. có vai trị vệ tinh dẫn đầu vành đai ε, vệ tinh nhỏ Mab gốc giới hạn vành đai μ.[12] Vệ tinh Puck, với đường kính 162 km, vệ tinh vòng lớn Thiên Vương Puck Mab vệ tinh vòng xa Tất vệ tinh vòng