Oberón | |
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luna de urano | |
Fotografía de la Voyager 2 | |
Descubridor | Guillermo Herschel |
fecha de apertura | 11 de enero de 1787 [1] |
Características orbitales | |
eje mayor | 583 520 kilometros [2] |
Excentricidad | 0.0014 [2] |
Período de circulación | 13.463 días [2] |
Inclinación orbital | 0,058° (hasta el ecuador de Urano ) [2] |
características físicas | |
Diámetro | 1522,8 ±5,2 km [a] |
Radio medio | 761,4 ±2,6 km (0,1194 Tierra ) [3] |
Área de superficie | 7.285 millones de km² [b] |
Peso | 3.014⋅10 21 kg [4] |
Densidad | 1,63 ±0,05 g/cm³ [4] |
Volumen | 1.849.000.000 km³ [s] |
Aceleración de la gravedad | 0,346 m/s² [d] |
Período de rotación alrededor de un eje | sincronizado (girado hacia Urano por un lado) [5] |
Eje de inclinación de rotación | ~0° [2] |
Albedo | 0.31 ( geométrico ) 0.14 ( Enlace ) [6] |
Magnitud aparente | 14.1 [7] |
Temperatura de la superficie | 70-80 K (-203… -193 °C) [8] |
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Oberón es la segunda luna más grande y masiva de Urano , el noveno y el décimo satélite más grande del sistema solar . También conocido como Urano IV . Descubierto por William Herschel en 1787. Nombrado en honor al rey de las hadas y los duendes de El sueño de una noche de verano de William Shakespeare . El más distante de Urano entre sus grandes satélites . Su órbita se encuentra parcialmente fuera de la magnetosfera del planeta .
Es probable que Oberón se haya formado a partir de un disco de acreción que rodeó a Urano inmediatamente después de su formación. El satélite consta de cantidades aproximadamente iguales de roca y hielo y probablemente se diferencia en un núcleo rocoso y un manto helado. En su borde, tal vez, haya una capa de agua líquida .
La superficie de Oberon es oscura con un tinte rojo. Su relieve se formó principalmente por impactos de asteroides y cometas , que crearon numerosos cráteres de hasta 210 km de diámetro . Oberon tiene un sistema de cañones ( grabens ) formados por estiramiento de la corteza como resultado de la expansión de las entrañas en una etapa temprana de su historia .
Oberon, como todo el sistema de Urano, estudió de cerca solo una nave espacial: la Voyager 2 . Volando cerca del satélite en enero de 1986, tomó varias fotografías que permitieron estudiar cerca del 40% de su superficie. .
Oberón fue descubierto por William Herschel el 11 de enero de 1787 (el mismo día que Titania y 6 años después de Urano) [1] [9] . Herschel informó más tarde del descubrimiento de cuatro satélites más [10] , pero estas observaciones resultaron ser erróneas [11] . Durante 50 años después de su descubrimiento, Titania y Oberón no fueron observados por nadie excepto por Herschel [12] debido al débil poder de penetración de los telescopios de esa época. Ahora estos satélites se pueden observar desde la Tierra utilizando telescopios de aficionados de primera clase [7] .
Inicialmente, Oberon fue llamado la "Segunda Luna de Urano", y en 1848 William Lassell le dio el nombre de "Urano II" [13] , aunque a veces utilizó la numeración de William Herschel, en la que Titania y Oberon fueron llamados "Urano II" y "Urano IV" respectivamente [14] . Finalmente, en 1851, Lassell designó los cuatro satélites conocidos en ese momento en números romanos en orden de distancia del planeta. Desde entonces Oberón lleva la designación "Urano IV" [15] .
Posteriormente, todos los satélites de Urano recibieron nombres de personajes de las obras de William Shakespeare y Alexander Pope . Oberon obtuvo su nombre en honor a Oberon , el rey de las hadas y los elfos de la obra de Shakespeare " Sueño de una noche de verano " [16] . Los nombres de las cuatro lunas conocidas de Urano en ese momento fueron propuestos por el hijo de Herschel, John , en 1852 a pedido de William Lassell [17], quien había descubierto otras dos lunas , Ariel y Umbriel , un año antes [18] .
Las únicas imágenes de Oberon hasta la fecha que muestran detalles de la superficie fueron tomadas por la nave espacial Voyager 2 . En enero de 1986 se acercó a Oberón a una distancia de 470.600 km [19] y tomó fotografías con una resolución de unos 6 kilómetros (solo Miranda y Ariel fueron tomadas con mejor resolución) [20] . Las imágenes cubren el 40% de la superficie del satélite, pero solo el 25% son captadas con calidad suficiente para el mapeo geológico . Durante el sobrevuelo de la Voyager, el Sol iluminó el hemisferio sur de Oberón (así como otros satélites), mientras que el hemisferio norte estaba inmerso en la noche polar y, por lo tanto, no podía estudiarse [5] .
Antes del vuelo de la Voyager 2 , se sabía muy poco sobre el satélite. Como resultado de observaciones espectrográficas desde tierra , se estableció la presencia de hielo de agua en Oberón. Ninguna otra nave espacial ha visitado nunca el sistema de Urano, y Oberón en particular. No se prevén visitas en el futuro previsible.
Oberón es el más distante de Urano de sus cinco grandes satélites [e] . El radio de su órbita es de 584.000 kilómetros. La órbita tiene una ligera excentricidad y una inclinación hacia el ecuador del planeta [2] . Su periodo orbital es de 13,46 días y coincide con el periodo de rotación alrededor de su eje. En otras palabras, Oberón es un satélite síncrono , siempre girado por el mismo lado del planeta [5] . Una parte significativa de la órbita de Oberon pasa fuera de la magnetosfera de Urano [21] . Como resultado, su superficie se ve directamente afectada por el viento solar [8] . Y el hemisferio esclavo también es bombardeado por partículas de plasma magnetosférico , que se mueven alrededor de Urano mucho más rápido que Oberón (con un período igual al período de rotación axial del planeta). Tal bombardeo puede conducir a un oscurecimiento de este hemisferio, que se observa en todos los satélites de Urano, excepto en Oberón [8] .
Dado que Urano gira alrededor del Sol "de lado", y el plano de su ecuador coincide aproximadamente con el plano del ecuador (y la órbita) de sus grandes satélites, el cambio de estaciones en ellos es muy peculiar. Cada polo de Oberón está en completa oscuridad durante 42 años e iluminado continuamente durante 42 años, y durante el solsticio de verano el Sol en el polo alcanza casi su cenit [8] . El sobrevuelo de la Voyager 2 en 1986 coincidió con el solsticio de verano en el hemisferio sur, mientras que casi todo el hemisferio norte estaba a oscuras.
Una vez cada 42 años, durante el equinoccio en Urano, el Sol (y la Tierra con él) pasa por su plano ecuatorial, y entonces se pueden observar las ocultaciones mutuas de sus satélites. Varios de estos eventos se observaron en 2006-2007, incluida la ocultación de Umbriel por Oberón el 4 de mayo de 2007, que duró casi seis minutos [22] .
Oberón es la segunda luna más grande y masiva de Urano y la novena luna más grande del sistema solar [f] . La densidad de Oberón es de 1,63 g/cm³ [4] (más alta que la de las lunas de Saturno ) y muestra que Oberón se compone de cantidades aproximadamente iguales de hielo de agua y constituyentes pesados que no son hielo, que pueden incluir roca y materia orgánica [5] [23 ] . La presencia de hielo de agua (en forma de cristales en la superficie del satélite) también se demostró mediante observaciones espectrográficas [8] . A temperaturas ultrabajas, características de los satélites de Urano, el hielo se vuelve como una piedra ( hielo I c ). Sus bandas de absorción en el hemisferio posterior son más fuertes que en el anterior, mientras que las otras lunas de Urano tienen lo contrario [8] .Se desconoce la razón de esta diferencia hemisférica. Quizás el hecho es que el hemisferio delantero es más propenso a los impactos de meteoritos , que le quitan el hielo [8] . El material oscuro podría formarse como resultado de la acción de las radiaciones ionizantes sobre las sustancias orgánicas , en particular, sobre el metano, que allí está presente en la composición de los clatratos [5] [24] .
Oberon se puede diferenciar en un núcleo de piedra y un manto de hielo [23] . Si esto es cierto, a partir de la densidad del satélite se puede determinar que el radio del núcleo es aproximadamente el 63 % del radio del satélite (480 km), y la masa del núcleo es aproximadamente igual al 54 % de la masa de Oberón. La presión en el centro de Oberón es de aproximadamente 0,5 GPa (5 kbar ) [23] . Se desconoce el estado del manto de hielo. Si el hielo contiene cantidades suficientes de amoníaco u otro anticongelante , entonces puede haber un océano líquido en el límite entre el núcleo y el manto de Oberón. El espesor de este océano, si existe, puede alcanzar los 40 kilómetros, y la temperatura es de unos 180 K [23] . Sin embargo, la estructura interna de Oberón depende en gran medida de su historia térmica, que ahora se conoce poco.
La superficie de Oberón es bastante oscura (de los grandes satélites de Urano, sólo Umbriel es más oscuro que él ) [6] . Su albedo de Bond es de alrededor del 14% [6] . Al igual que Miranda, Ariel y Titania, Oberon demuestra un fuerte efecto de oposición : a medida que el ángulo de fase aumenta de 0° a 1°, la reflectividad de su superficie disminuye del 31 % al 22 % [6] . Esto indica su alta porosidad (probablemente el resultado del bombardeo de micrometeoritos) [25] . La superficie de la luna es mayoritariamente roja, con la excepción de eyecta fresca blanca o ligeramente azulada alrededor de los cráteres de impacto [26] . Oberón es la más roja entre las grandes lunas de Urano. Su hemisferio anterior es mucho más rojo que su hemisferio posterior, ya que tiene más material de color rojo oscuro. Por lo general, el enrojecimiento de la superficie de los cuerpos celestes es el resultado de la meteorización cósmica causada por el bombardeo de la superficie por partículas cargadas y micrometeoritos [ 24] . Sin embargo, en el caso de Oberón, el enrojecimiento de la superficie probablemente se deba al asentamiento de material rojizo que proviene de la parte exterior del sistema de Urano (posiblemente de lunas irregulares ). Este asentamiento ocurre principalmente en el hemisferio delantero [27] .
Se han nombrado 9 cráteres y 1 cañón en Oberón [28] [5] . La concentración de cráteres en Oberón es mayor que en otras lunas de Urano. La superficie está saturada de ellos, es decir, cuando aparecen nuevos cráteres, se destruye aproximadamente la misma cantidad de cráteres antiguos y su número no cambia. Esto muestra que la superficie de Oberón es más antigua que la superficie de los otros satélites de Urano [20] , e indica la ausencia de actividad geológica en ella durante mucho tiempo. El diámetro del cráter más grande de los descubiertos [20] - el cráter Hamlet [29] - es de 206 kilómetros. Desde muchos cráteres, los rayos de luz divergen, presumiblemente, eyecciones de hielo [5] . El fondo de los cráteres más grandes es oscuro. En algunas imágenes, se ve una colina de 11 kilómetros en la extremidad de Oberón. Es posible que esta sea la colina central de otro cráter, y entonces su diámetro debería ser de unos 375 km [30] .
La superficie de Oberón está atravesada por un sistema de cañones (aunque son mucho menos comunes allí que en Titania [5] ). Los cañones ( lat. chasma , pl. chasmata ) son largas depresiones con fuertes pendientes; probablemente se formaron como resultado de fallas . La edad de los diferentes cañones varía notablemente. Algunos de ellos atraviesan eyecciones de cráteres de rayos, lo que demuestra que estos cráteres son más antiguos que las fallas [31] . El cañón más notable de Oberon es Mommur Canyon [32] .
El relieve de Oberon está formado por dos procesos opuestos: la formación de cráteres de impacto y la restauración endógena de la superficie [31] . El primer proceso es el principal y opera a lo largo de toda la historia del satélite [20] , y el segundo, solo al comienzo, cuando el interior del satélite aún estaba geológicamente activo. Los procesos endógenos en Oberón son principalmente de naturaleza tectónica . Condujeron a la formación de cañones, grietas gigantes en la corteza de hielo. El agrietamiento de la corteza probablemente fue causado por la expansión de Oberón, que ocurrió en dos etapas, correspondientes a la aparición de cañones viejos y jóvenes. Al mismo tiempo, su área de superficie aumentó alrededor de un 0,5 % y un 0,4 %, respectivamente [31] .
En el fondo de los cráteres más grandes de Oberón (como Hamlet, Macbeth y Othello), es visible la materia oscura. Además, hay manchas oscuras fuera de los cráteres, principalmente en el hemisferio anterior. Algunos científicos sugieren que estas manchas son el resultado del criovulcanismo [20] , cuando el agua contaminada se derramó sobre la superficie a través de los huecos formados en la corteza de hielo, que, al solidificarse, formó una superficie oscura. Por lo tanto, estos son análogos de los mares lunares , donde en lugar de agua había lava. Según otra versión, la materia oscura fue eliminada de las capas profundas por impactos de meteoritos, lo que es posible si Oberón se diferencia en cierta medida , es decir, tiene una corteza de hielo y entrañas de material más oscuro [26] .
Nombre | Lleva el nombre de | Tipo de | Longitud (diámetro), km | Coordenadas |
---|---|---|---|---|
Cañón de Mommur | Mommur - un bosque mágico gobernado por Oberon | Cañón | 537 | 16°18′ S sh. 323°30′ E / 16.3 ° S sh. 323.5° E d. / -16,3; 323.5 |
Antonio | Marco Antonio de Antonio y Cleopatra | Cráter | 47 | 27°30′ S sh. 65°24′ E / 27.5 ° S sh. 65.4° E d. / -27,5; 65.4 |
César | César de " Julio César " | 76 | 26°36′ S sh. 61°06′ E / 26.6 ° S sh. 61.1° E d. / -26,6; 61.1 | |
coriolano | Gnaeus Coriolanus de " Coriolanus " | 120 | 11°24′S sh. 345°12′ E / 11.4 ° S sh. 345.2° E d. / -11.4; 345.2 | |
falstaff | Falstaff de Las alegres comadres de Windsor | 124 | 22°06′ S sh. 19°00′ pulg. / 22.1 ° S sh. 19,0° pulg. d. / -22.1; 19.0 | |
Aldea | Príncipe Hamlet de " Hamlet, Príncipe de Dinamarca " | 206 | 46°06′ S sh. 44°24′ E / 46.1 ° S sh. 44.4° E d. / -46,1; 44.4 | |
Lear | Lear de " El rey Lear " | 126 | 5°24′S sh. 31°30′ E / 5.4 ° S sh. 31,5° E d. / -5.4; 31.5 | |
Macbeth | Macbeth de la obra del mismo nombre | 203 | 58°24′S sh. 112°30′ E / 58.4 ° S sh. 112.5° E d. / -58,4; 112.5 | |
Otelo | Otelo de " Otelo, el moro de Venecia " | 114 | 66°00′ S sh. 42°54′ E / 66.0 ° S sh. 42.9° E d. / -66,0; 42,9 | |
Romeo | Romeo Montecchi de " Romeo y Julieta " | 159 | 28°42′ S sh. 89°24′ E / 28.7 ° S sh. 89.4° E d. / -28,7; 89.4 |
Como todas las grandes lunas de Urano , Oberón probablemente se formó a partir de un disco de acreción de gas y polvo que existió alrededor de Urano durante algún tiempo después de la formación del planeta, o apareció en una colisión gigante, que muy probablemente le dio a Urano una gran inclinación del eje [ 35] . Se desconoce la composición exacta del disco, pero la mayor densidad de las lunas de Urano en comparación con las de Saturno indica que contenía relativamente poca agua [g] [5] . Una cantidad significativa de carbono y nitrógeno podría estar en forma de monóxido de carbono (CO) y nitrógeno molecular (N 2 ) en lugar de metano y amoníaco [35] . Un satélite formado a partir de un disco de este tipo debería contener menos hielo de agua (con clatratos de CO y N 2 ) y más roca, lo que explicaría su alta densidad [5] .
La formación de Oberón probablemente duró varios miles de años [35] . Las colisiones que acompañaron a la acumulación calentaron las capas exteriores del satélite [36] . La temperatura máxima (alrededor de 230 K) probablemente se alcanzó a una profundidad de unos 60 kilómetros [36] . Después de la finalización de la formación, la capa exterior de Oberón se enfrió y la interior comenzó a calentarse debido a la descomposición de los elementos radiactivos en sus entrañas [5] . La capa superficial se contrajo debido al enfriamiento, mientras que la capa interna de calentamiento se expandió. Esto provocó una fuerte tensión mecánica en la corteza de Oberón , lo que podría conducir a la formación de fallas . Quizás así es como apareció el actual sistema de cañones. Este proceso duró unos 200 millones de años [37] y, por lo tanto, se detuvo hace varios miles de millones de años [5] .
El calor de la acumulación inicial y la posterior descomposición de los elementos radiactivos podría ser suficiente para derretir el hielo en los intestinos si contenía anticongelantes : amoníaco o sal [36] . El derretimiento podría haber provocado la separación del hielo de la roca y la formación de un núcleo rocoso rodeado por un manto de hielo. En su límite podría aparecer una capa de agua líquida que contiene amoníaco. La temperatura eutéctica de su mezcla es de 176 K [23] . Si la temperatura del océano cayó por debajo de este valor, ahora está congelado. La congelación daría lugar a su expansión y agrietamiento de la corteza y la formación de cañones [20] . Sin embargo, el conocimiento actual de la historia geológica de Oberón es muy limitado.
Alrededor de los eventos que ocurrieron con la expedición terrestre a Oberón, se está construyendo la trama de la dilogía de ciencia ficción de Sergei Pavlov " Moon Rainbow ". Basado en la primera historia de la dilogía, se filmó una película soviética tardía del mismo nombre .
Una de las historias del escritor de ciencia ficción estadounidense Edmond Hamilton , " El tesoro de la luna del trueno ", describe a Oberón como un planeta cubierto de volcanes, con una superficie de piedra y océanos de lava líquida, criaturas vivientes - "bomberos" y un depósito del elemento antigravitatorio más raro - "levio".
Oberon también se menciona en la canción de Yuri Vizbor "Let there be a start", dedicada a los astronautas: Construiremos una escalera a las estrellas, atravesaremos ciclones negros desde los abedules solares de Smolensk hasta las brumosas distancias de Oberon . ..
El profesor Niklaus Wirth nombró a su último lenguaje de programación Oberon en honor a esta luna de Urano [38] .
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