Lunas de urano

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Las lunas de Urano son satélites  naturales del planeta Urano . A partir de 2021, se conocen 27 satélites [1] . Todos llevan el nombre de personajes de las obras de William Shakespeare y Alexander Pope . Las dos primeras lunas, Titania y Oberón  , fueron descubiertas por William Herschel en 1787 . Dos satélites esféricos más ( Ariel y Umbriel ) fueron descubiertos en 1851 por William Lassell . En 1948 Gerard Kuiper descubrió a Miranda . El resto de las lunas fueron descubiertas después de 1985 , durante la misión Voyager 2 o con potentes telescopios terrestres.

Descubrimiento

Las dos primeras lunas conocidas, Titania y Oberón , fueron descubiertas por Sir William Herschel el 11 de enero de 1787, seis años después de su descubrimiento de Urano. Más tarde, Herschel creyó haber descubierto seis satélites y posiblemente incluso un anillo (ver más abajo). Durante casi 50 años, el instrumento de Herschel fue el único que podía distinguir las lunas de Urano [2] . en la década de 1840 mejores instrumentos de observación y la posición favorable de Urano han hecho posible observar ocasionalmente otras lunas además de Titania y Oberón. En 1851, William Lassell descubrió las siguientes dos lunas, Ariel y Umbriel [3] .

Durante mucho tiempo no hubo un sistema unificado para designar los satélites de Urano en números romanos . Las publicaciones también presentaban las designaciones de Herschel (donde Titania y Oberón son Urano II y IV) y Lassell (donde a veces son I y II) [4] . Después de que se confirmó la existencia de Umbriel y Ariel, Lassell numeró las lunas del I al IV en orden de eliminación. Desde entonces, la numeración no ha cambiado [5] . En 1852, el hijo de William Herschel, John Herschel, dio nombres a cuatro satélites entonces conocidos.

Durante casi un siglo, no se han hecho nuevos descubrimientos de las lunas de Urano. En 1948, Gerard Kuiper descubrió el más pequeño de los cinco satélites esféricos más grandes: Miranda . Unas décadas más tarde, en enero de 1986, la sonda espacial Voyager 2 descubrió 10 satélites interiores. La Voyager observó otro satélite: Perdita , pero luego no fue identificado como un satélite. Perdita fue "redescubierta" en 2001 mientras estudiaba fotografías antiguas de la Voyager 2.

Urano era el único planeta gigante conocido que no tenía lunas irregulares conocidas, pero desde 1997 las observaciones terrestres han detectado nueve lunas irregulares distantes. Dos lunas interiores más pequeñas, Cupido y Mab , fueron descubiertas en 2003 usando el Telescopio Espacial Hubble . El último de los satélites de Urano descubierto en 2008 - Margarita  - fue descubierto en 2003 [6] .

En 2016, investigadores de la Universidad de Idaho publicaron un artículo que sugería la existencia de dos pequeños satélites más que actúan como "pastores" de los anillos α y β. Dichos satélites deberían estar en órbita a unos 100 km del anillo y tener un radio de 2 a 7 km, lo que los hace indetectables desde la Tierra [7] [8] .

Satélites imaginarios

Después del descubrimiento de Titania y Oberón por parte de Herschel (11 de enero de 1787), creía haber observado 4 satélites más: dos el 18 de enero y el 9 de febrero de 1790, y dos más el 28 de febrero y el 26 de marzo de 1794. Así, durante muchas décadas posteriores, se creyó que Urano tenía 6 satélites, aunque ningún astrónomo confirmó la existencia de 4 de ellos. Las observaciones de Lassell en 1851, cuando descubrió a Ariel y Umbriel , no confirmaron las observaciones de Herschel; Ariel y Umbriel, que por supuesto Herschel debió haber visto si vio satélites cerca de Titania y Oberón, no coincidían con ninguno de los satélites adicionales que Herschel había visto en sus características orbitales. Por lo tanto, se concluyó que los 4 satélites notados por Herschel además de los dos eran ilusorios, probablemente como resultado de una identificación errónea de estrellas cercanas a Urano como satélites, y el descubrimiento de Ariel y Umbriel fue reconocido como de Lassell [9] . Se pensaba que los cuatro satélites imaginarios de Herschel tenían los siguientes períodos siderales: 5,89 días (más cerca de Urano que Titania), 10,96 días (entre Titania y Oberon), 38,08 y 107,69 días (más lejos que Oberon) [ 10 ] .

Nombres

Las dos primeras lunas de Urano, descubiertas en 1787, recibieron su nombre recién en 1852, un año después del descubrimiento de las dos siguientes. Su nombre fue retomado por John Herschel , el hijo del descubridor de Urano. Decidió no tomar nombres para los satélites de la mitología griega , nombrándolos según espíritus de la literatura inglesa : el rey y la reina de las hadas y los elfos Oberón y Titania de la obra Sueño de una noche de verano de William Shakespeare y las sílfides Ariel y Umbriel de Alexander The Rape's (Ariel también es un elfo de "The Tempest " de Shakespeare). Las razones de esta elección, aparentemente, radican en el hecho de que Urano, como dios del cielo y del aire, está acompañado por los espíritus del aire [11] . Los nombres de los próximos satélites de Urano ya no se dieron en honor a los espíritus del aire (solo Pak y Mab se convirtieron en una continuación de esta tradición ), sino en honor a los personajes de La Tempestad de Shakespeare. En 1949, la quinta luna, Miranda , fue nombrada por su descubridor Gerard Kuiper en honor a un personaje de la obra.

La Unión Astronómica Internacional ha adoptado una convención para nombrar las lunas de Urano en honor a los personajes de las obras de Shakespeare y The Rape of the Lock de Pope (ahora solo Ariel, Umbriel y Belinda tienen nombres del último poema; el resto son de Shakespeare). En un principio, los satélites más alejados del planeta llevaban el nombre de los personajes de La Tempestad, pero esta tradición terminó con el nombre de Margarita , cuyo nombre fue tomado de la obra Mucho ruido y pocas nueces [ 12] .

Los nombres de algunos asteroides coinciden con los nombres de algunos satélites de Urano : (171) Ofelia , (218) Bianca , (593) Titania , (666) Desdémona , (763) Cupido , (900) Rosalinda y (2758) Cordelia .

Funciones y grupos

Las lunas de Urano se pueden dividir en tres grupos: trece lunas interiores, cinco grandes y nueve lunas irregulares .

Satélites internos

A partir de 2013, se conocen 13 satélites interiores de Urano [13] . Se trata de pequeños objetos oscuros, similares en características y origen a los anillos del planeta . Sus órbitas se encuentran dentro de la órbita de Miranda . Todas las lunas internas están estrechamente asociadas con los anillos de Urano , lo que puede haber sido el resultado de la ruptura de una o más lunas internas pequeñas. Las dos lunas más cercanas al planeta ( Cordelia y Ophelia ) sirven como "pastores" del anillo ε, y el pequeño satélite Mab es posiblemente la fuente del anillo μ más distante. Pak , cuya órbita se encuentra entre Perdita y Mab, puede ser una especie de objeto de transición entre las lunas internas y las grandes lunas de Urano.

Todos los satélites interiores son objetos oscuros; su albedo geométrico no supera el 10%. Están compuestos de hielo de agua con una mezcla de material oscuro, posiblemente compuestos orgánicos convertidos por radiación. Pequeños satélites internos perturban constantemente las órbitas de los demás. El sistema es caótico y aparentemente inestable.

Los cálculos muestran que los satélites internos como resultado de tales perturbaciones pueden entrar en órbitas que se cruzan y colisionar. Desdémona puede chocar con Cressida o Juliet en los próximos 100 millones de años [14] .

Lunas grandes

Los cinco grandes satélites son lo suficientemente masivos como para que el equilibrio hidrostático les haya dado una forma esférica. Cuatro de ellos mostraron signos de actividad interna y externa, como formación de cañones y sospecha de vulcanismo. El mayor de estos cinco, Titania , tiene 1578 km de diámetro. Es el octavo satélite más grande del sistema solar. Es 20 veces menos masiva que la Luna de la Tierra .

El sistema de satélites de Urano es el menos masivo entre los sistemas de satélites de los planetas gigantes; la masa total de los 5 satélites más grandes de Urano no será ni la mitad de la masa de Tritón , el séptimo satélite más grande del sistema solar (la masa de Tritón es de aproximadamente 2.14⋅10 22 kg [15] , mientras que la masa total de los satélites de Urano es de aproximadamente 1⋅10 22 Kg. La mayor de las lunas, Titania , tiene un radio de 788,9 km, que es menor que el radio de la Luna de la Tierra , pero ligeramente mayor que el de Rea , la segunda de las grandes satélites de Saturno , lo que convierte a Titania en el octavo satélite más grande del sistema solar. Urano es unas 10.000 veces más masivo que sus satélites (la masa de Urano es 8,681⋅1025 kg , la masa de los cuatro satélites más grandes es 8,82⋅1021 kg [ 16] , la masa de otros satélites puede despreciarse).

Entre las lunas de Urano destacan las cinco más grandes: Miranda , Ariel , Umbriel , Titania y Oberón . Varían en diámetro desde 472 km (Miranda) hasta 1578 km (Titania). Todos los grandes satélites de Urano son objetos relativamente oscuros: su albedo geométrico varía en el rango de 30-50% y el albedo de Bond  - 10-23%. La más oscura de estas lunas es Umbriel, y la más brillante es Ariel. Las masas de los satélites van desde 6,7⋅10 19  kg (Miranda) hasta 3,5⋅10 21  kg (Titania). A modo de comparación, la masa de la Luna de la Tierra es 7,5⋅1022 kg .

Se cree que las lunas más grandes de Urano se formaron en un disco de acreción que existió alrededor de Urano durante algún tiempo después de su formación, o se formó como resultado de la colisión de Urano con otro cuerpo celeste al principio de su historia [17] .

Todas las lunas principales de Urano están compuestas por una mezcla de cantidades aproximadamente iguales de hielo y roca, con la excepción de Miranda, que es predominantemente hielo. Los constituyentes del hielo pueden ser amoníaco y dióxido de carbono .

Su superficie tiene cráteres, pero todos (con la excepción de Umbriel) muestran signos de "renovación" de la superficie, lo que resulta en la formación de cañones y, en el caso de Miranda, estructuras en forma de huevo, parecidas a pistas de carreras, llamadas coronas. Se cree que la formación de "coronas" es responsable de las fuertes elevaciones de los diapiros [18] . La superficie de Ariel es posiblemente la más joven, con la menor cantidad de cráteres. La superficie de Umbriel parece ser la más antigua.

Se cree que las resonancias anteriores de 3:1 entre Miranda y Umbriel y las resonancias de 4:1 entre Ariel y Titania son responsables del calentamiento que provocó una actividad endógena significativa en Miranda y Ariel [19] [20] . Tal conclusión lleva a la gran inclinación de la órbita de Miranda, lo cual es extraño para un cuerpo tan cercano al planeta [21] [22] . Las lunas más grandes de Urano consisten en un núcleo rocoso y una capa helada. Titania y Oberón pueden tener un océano de agua líquida en el límite entre el núcleo y el manto.

Satélites irregulares

Las lunas irregulares de Urano tienen órbitas elípticas y muy inclinadas (en su mayoría retrógradas) a gran distancia del planeta.

Parámetros de las lunas de Urano

colores en la mesa

Satélites internos
Satélites grandes
Satélites irregulares con rotación retrógrada
Satélites de rotación directa irregular

Clasificados según el grado de lejanía del planeta, se destacan los más grandes, el signo de interrogación refleja la aproximación de la figura.

Parámetros de los satélites de Urano [23]
Número Título (satélites esferoidales en negrita) Diámetro medio (km) Peso (kg) Eje mayor (km) Período orbital (en días) Inclinación orbital al ecuador , grados fecha de apertura Una fotografía
una Urano VI Cordelia 42±6 5.0⋅10 16 ? 49 751 0.335034 0.08479 1986
2 Urano VII Ofelia 46±8 5.1⋅10 16 ? 53 764 0.376400 0.1036 1986
3 Urano VIII bianca 54±4 9.2⋅10 16 ? 59 165 0.434579 0.193 1986
cuatro Urano IX Crésida 82±4 3.4⋅10 17 ? 61 766 0.463570 0.006 1986
5 Urano X Desdémona 68±8 2.3⋅10 17 ? 62 658 0.473650 0.11125 1986
6 Urano XI julieta 106±8 8.2⋅10 17 ? 64 360 0.493065 0.065 1986
7 Urano XII Una porción 140±8 1.7⋅10 18 ? 66 097 0.513196 0.059 1986
ocho Urano XIII rosalinda 72 ± 12 2.5⋅10 17 ? 69 927 0.558460 0.279 1986
9 Urano XXVII Cupido ~ 18 3.8⋅10 15 ? 74 800 0.618 0.1 2003
diez Urano XIV Belinda 90±16 4.9⋅10 17 ? 75 255 0.623527 0.031 1986
once Urano XXV perdita 30±6 1.8⋅10 16 ? 76 420 0.638 0.0 1986
12 Urano XV Paquete 162±4 2.9⋅10 18 ? 86 004 0.761833 0.3192 1985
13 Urano XXVI mab ~ 25 1.0⋅10 16 ? 97 734 0.923 0.1335 2003
catorce Urano V miranda 471,6 ± 1,4 (6,6 ± 0,7)⋅10 19 129 390 1.413479 4.232 1948
quince urano yo ariel 1157,8 ± 1,2 (1,35 ± 0,12)⋅10 21 191 020 2.520379 0.260 1851
dieciséis Urano II umbriel 1169,4 ± 5,6 (1,17 ± 0,13)⋅10 21 266 300 4.144177 0.205 1851
17 Urano III titania 1577,8 ± 3,6 (3,53 ± 0,09)⋅10 21 435 910 8.705872 0.340 1787
Dieciocho Urano IV Oberón 1522,8±5,2 (3,01 ± 0,07)⋅10 21 583 520 13.463239 0.058 1787
19 Urano XXII francisco ~ 22 1.3⋅10 15 ? 4,276,000 −267,12 ** 147.459 2001
veinte Urano XVI monstruo ~ 98 7.3⋅10 17 ? 7 231 000 −579,39 ** 139.885 1997
21 Urano XX stefano ~ 20 6⋅10 15 ? 8 004 000 −677,48 ** 141.873 1999
22 Urano XXI Trínculo ~ 10 7.5⋅10 14 ? 8 504 000 −748,83 ** 166.252 2001
23 Urano XVII sicorax ~ 190 5.4⋅10 18 ? 12,179,000 −1285,62 ** 152.456 1997
24 Urano XXIII Margarita ~ 11 1.3⋅10 15 ? 14 345 000 +1654.32 51.455 2003
25 Urano XVIII próspero ~ 30 2.1⋅10 16 ? 16,256,000 −1962,95 ** 146.017 1999
26 Urano XIX Setebos ~ 30 2.1⋅10 16 ? 17 418 000 −2196.35 ** 145.883 1999
27 Urano XXIV Fernando ~ 12 1.3⋅10 15 ? 20 901 000 −2805.51 ** 167.346 2001

Notas

  1. ↑ Resumen : Urano  . NASA (4 de agosto de 2021). Consultado el 23 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 22 de noviembre de 2021.
  2. ↑ Herschel, John . Sobre los satélites de Urano  (inglés)  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  : revista. - Prensa de la Universidad de Oxford , 1834. - Vol. 3 , núm. 5 . - Pág. 35-36 . - .
  3. ↑ Lassell W. Sobre los satélites interiores de Urano  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  : revista  . - Prensa de la Universidad de Oxford , 1851. - Vol. 12 _ - P. 15-17 . - .
  4. ↑ Lassell, W. Observaciones de satélites de Urano  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  : revista  . - Prensa de la Universidad de Oxford , 1848. - Vol. 8 , núm. 3 . - Pág. 43-44 . — .
  5. ↑ Lassell, W. Carta de William Lassell, Esq., al editor  // Astronomical Journal  :  journal. - 1851. - vol. 2 , núm. 33 . — Pág. 70 . -doi : 10.1086/ 100198 . - .
  6. ↑ Green, Daniel WE IAUC 8217: S/2003 U 3; 157P; A. G. Dra . Circular de la UAI (9 de octubre de 2003). Consultado el 21 de diciembre de 2008. Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2021.
  7. ↑ Urano puede tener dos lunas sin descubrir . NASA/JPL. Consultado el 17 de enero de 2019. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2019.
  8. ↑ RO Chancia, M. M. Hedman. ¿Hay pequeñas lunas cerca de los anillos α y β de Urano?  (Inglés)  // The Astronomical Journal . - Ediciones IOP , 2016. - Vol. 152 , edición. 6 _ — Pág. 211 . — ISSN 1538-3881 . -doi : 10.3847 / 0004-6256/152/6/211 .
  9. ↑ Denning WF El centenario del descubrimiento de Urano  // Suplemento de Scientific American . - 1881. - 22 de octubre ( núm. 303 ). Archivado desde el original el 12 de enero de 2009.
  10. ↑ Hughes DW El desentrañamiento histórico de los diámetros de los primeros cuatro asteroides  //  RAS Quarterly Journal: revista. - 1994. - vol. 35 , núm. 3 . - P. 334-344 . — .
  11. ↑ Lassell, William. Beobachtungen der Uranus-Satelliten  (inglés)  // Astronomische Nachrichten  : revista. - Wiley-VCH , 1852. - vol. 34 . — Pág. 325 . — . Archivado desde el original el 9 de julio de 2013.
  12. ↑ Kuiper Gerard P.  El quinto satélite de Urano  // Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico  : revista. - 1949. - vol. 61 , núm. 360 . - Pág. 129 . -doi : 10.1086/ 126146 . - .
  13. ↑ Sheppard, Scott S. The Giant Planet Satellite and Moon Page (enlace no disponible) . Departamento de Magnetismo Terrestre de la Institución Carniege para la ciencia (4 de enero de 2013). Consultado el 1 de marzo de 2013. Archivado desde el original el 13 de marzo de 2013. 
  14. ↑ Duncan, Martín J.; Jack J. Lissauer. Estabilidad orbital del sistema de satélites de Urano  (inglés)  // Icarus . - Elsevier , 1997. - Vol. 125 , núm. 1 . - P. 1-12 . -doi : 10.1006 / icar.1996.5568 . — .
  15. ↑ Tyler, GL; Sweetnam, DL; Anderson, JD et al . Observaciones científicas de radio de la Voyager de Neptuno y Tritón  (inglés)  // Ciencia: revista. - 1989. - vol. 246 . - P. 1466-1473 . -doi : 10.1126 / ciencia.246.4936.1466 . - . — PMID 17756001 .
  16. ↑ Masa de las cuatro lunas más grandes . Consultado el 6 de julio de 2020. Archivado desde el original el 22 de mayo de 2009.
  17. ↑ Caza, Garry E.; Patricio Moore. Atlas de Urano . - Cambridge University Press , 1989. - S.  78 -85. — ISBN 0521343232 .
  18. ↑ Pappalardo, RT ; Reynolds, SJ, Greeley, R. Bloques de inclinación extensional en Miranda: Evidencia de un origen de afloramiento de Arden Corona  //  Revista de Investigación Geofísica : diario. - 1996. - vol. 102 , núm. E6 . - Pág. 13.369-13.380 . -doi : 10.1029/ 97JE00802 . Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2012.
  19. ↑ Tittemore, WC; Wisdom, J. Evolución de las mareas de los satélites de Urano III. Evolución a través de las conmensurabilidades de movimiento medio de Miranda-Umbriel 3:1, Miranda-Ariel 5:3 y Ariel-Umbriel 2:1  // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1990. - Vol. 85 , núm. 2 . - Pág. 394-443 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90125-S . - .
  20. ↑ Tittemore, W.C. Calentamiento por mareas de  Ariel  // Ícaro . - Elsevier , 1990. - Vol. 87 . - P. 110-139 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90024-4 . - .
  21. ↑ Tittemore, WC; Sabiduría, J. Evolución de las mareas de los satélites de Urano II. Una explicación de la inclinación orbital anómalamente alta de Miranda  (inglés)  // Icarus  : diario. - Elsevier , 1989. - Vol. 78 . - Pág. 63-89 . - doi : 10.1016/0019-1035(89)90070-5 .
  22. ↑ Malhotra, R., Dermott, SF El papel de las resonancias secundarias en la historia orbital de Miranda  // Icarus  :  diario. - Elsevier , 1990. - Vol. 85 . - Pág. 444-480 . - doi : 10.1016/0019-1035(90)90126-T .
  23. ↑ NASA/NSDC . Consultado el 11 de octubre de 2005. Archivado desde el original el 5 de enero de 2010.

Enlaces

 lunas de urano
Listado en grupos en orden ascendente del semieje mayor de la órbita
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