Luas de Urano -Moons of Uranus
Urano , o sétimo planeta do Sistema Solar , tem 27 luas conhecidas , a maioria com nomes de personagens que aparecem ou são mencionados nas obras de William Shakespeare e Alexander Pope . As luas de Urano são divididas em três grupos: treze luas internas, cinco luas principais e nove luas irregulares. As luas internas e principais têm órbitas prógradas , enquanto as órbitas das irregulares são principalmente retrógradas. As luas internas são pequenos corpos escuros que compartilham propriedades e origens comuns com os anéis de Urano . As cinco maiores luas são elipsoidais, indicando que atingiram o equilíbrio hidrostáticoem algum momento de seu passado (e ainda podem estar em equilíbrio), e quatro deles mostram sinais de processos internos, como formação de cânions e vulcanismo em suas superfícies. A maior dessas cinco, Titânia , tem 1.578 km de diâmetro e a oitava maior lua do Sistema Solar, cerca de um vigésimo da massa da Lua da Terra . As órbitas das luas regulares são quase coplanares com o equador de Urano, que está inclinado 97,77° em relação à sua órbita. As luas irregulares de Urano têm órbitas elípticas e fortemente inclinadas (principalmente retrógradas) a grandes distâncias do planeta.
William Herschel descobriu as duas primeiras luas, Titânia e Oberon , em 1787. As outras três luas elipsoidais foram descobertas em 1851 por William Lassell ( Ariel e Umbriel ) e em 1948 por Gerard Kuiper ( Miranda ). Esses cinco podem estar em equilíbrio hidrostático e, portanto, seriam considerados planetas anões se estivessem em órbita direta ao redor do Sol. As luas restantes foram descobertas após 1985, durante a missão de sobrevoo da Voyager 2 ou com a ajuda de telescópios avançados baseados na Terra .
Descoberta
As duas primeiras luas a serem descobertas foram Titânia e Oberon , que foram avistadas por Sir William Herschel em 11 de janeiro de 1787, seis anos depois de ter descoberto o próprio planeta. Mais tarde, Herschel pensou ter descoberto até seis luas (veja abaixo) e talvez até um anel. Por quase 50 anos, o instrumento de Herschel foi o único com o qual as luas foram vistas. Na década de 1840, melhores instrumentos e uma posição mais favorável de Urano no céu levaram a indicações esporádicas de satélites adicionais a Titânia e Oberon. Eventualmente, as próximas duas luas, Ariel e Umbriel , foram descobertas por William Lassell em 1851. O esquema romano de numeração das luas de Urano estava em um estado de fluxo por um tempo considerável, e as publicações hesitaram entre as designações de Herschel (onde Titânia e Oberon são Urano II e IV) e William Lassell (onde às vezes são I e II). Com a confirmação de Ariel e Umbriel, Lassell numerou as luas I a IV de Urano para fora, e isso finalmente pegou. Em 1852, o filho de Herschel, John Herschel , deu nomes às quatro luas então conhecidas.
Nenhuma outra descoberta foi feita por quase mais um século. Em 1948, Gerard Kuiper no Observatório McDonald descobriu a menor e a última das cinco grandes luas esféricas, Miranda . Décadas depois, o sobrevoo da sonda espacial Voyager 2 em janeiro de 1986 levou à descoberta de mais dez luas internas. Outro satélite, Perdita , foi descoberto em 1999 depois de estudar fotografias antigas da Voyager .
Urano foi o último planeta gigante sem nenhuma lua irregular conhecida , mas desde 1997 nove luas irregulares distantes foram identificadas usando telescópios terrestres. Mais duas pequenas luas internas, Cupido e Mab , foram descobertas usando o Telescópio Espacial Hubble em 2003. Em 2020, a lua Margaret foi a última lua de Urano descoberta, e suas características foram publicadas em outubro de 2003.
Luas espúrias
Depois que Herschel descobriu Titânia e Oberon em 11 de janeiro de 1787, ele posteriormente acreditou ter observado quatro outras luas: duas em 18 de janeiro e 9 de fevereiro de 1790, e mais duas em 28 de fevereiro e 26 de março de 1794. muitas décadas depois que Urano tinha um sistema de seis satélites, embora as quatro últimas luas nunca tenham sido confirmadas por nenhum outro astrônomo. As observações de Lassell de 1851, nas quais ele descobriu Ariel e Umbriel , no entanto, falharam em apoiar as observações de Herschel; Ariel e Umbriel, que Herschel certamente deveria ter visto se tivesse visto quaisquer satélites além de Titânia e Oberon, não correspondiam a nenhum dos quatro satélites adicionais de Herschel em características orbitais. Acredita-se que os quatro satélites espúrios de Herschel tenham períodos siderais de 5,89 dias (interior a Titânia), 10,96 dias (entre Titânia e Oberon), 38,08 dias e 107,69 dias (exterior a Oberon). Concluiu-se, portanto, que os quatro satélites de Herschel eram espúrios, provavelmente decorrentes da identificação errônea de estrelas fracas nas proximidades de Urano como satélites, e o crédito pela descoberta de Ariel e Umbriel foi dado a Lassell.
Nomes
Embora as duas primeiras luas de Urano tenham sido descobertas em 1787, elas não foram nomeadas até 1852, um ano depois de mais duas luas terem sido descobertas. A responsabilidade pela nomeação foi assumida por John Herschel , filho do descobridor de Urano. Herschel, em vez de atribuir nomes da mitologia grega , nomeou as luas em homenagem a espíritos mágicos na literatura inglesa : as fadas Oberon e Titania de Sonho de uma noite de verão, de William Shakespeare , e a sílfa Ariel e o gnomo Umbriel de The Rape of Alexander Pope . the Lock (Ariel também é um sprite em A Tempestade de Shakespeare ). O raciocínio era presumivelmente que Urano, como deus do céu e do ar, seria atendido por espíritos do ar.
Nomes subsequentes, em vez de continuar o tema dos espíritos arejados (apenas Puck e Mab continuaram a tendência), se concentraram no material de origem de Herschel. Em 1949, a quinta lua, Miranda , foi nomeada por seu descobridor Gerard Kuiper em homenagem a um personagem completamente mortal em A Tempestade de Shakespeare . A prática atual da IAU é nomear luas com nomes de personagens das peças de Shakespeare e The Rape of the Lock (embora atualmente apenas Ariel, Umbriel e Belinda tenham nomes extraídos do último; todo o resto é de Shakespeare). As luas retrógradas externas são todas nomeadas com nomes de personagens de uma peça, A Tempestade ; a única lua prógrada externa conhecida, Margaret , é nomeada de Much Ado About Nothing .
-
The Rape of the Lock (um poema de Alexander Pope ):
- Ariel, Umbriel, Belinda
- Peças de William Shakespeare :
- Sonho de uma noite de verão : Titânia, Oberon, Puck
- A Tempestade : (Ariel), Miranda, Caliban, Sycorax, Prospero, Setebos, Stephano, Trínculo, Francisco, Ferdinand
- Rei Lear : Cordélia
- Hamlet : Ofélia
- A Megera Domada : Bianca
- Troilus e Cressida : Cressida
- Otelo : Desdêmona
- Romeu e Julieta : Julieta, Mab
- O Mercador de Veneza : Pórcia
- Como você gosta : Rosalind
- Muito Barulho por Nada : Margaret
- O Conto de Inverno : Perdita
- Timão de Atenas : Cupido
Alguns asteróides , também nomeados após os mesmos personagens shakespearianos, compartilham nomes com luas de Urano: 171 Ophelia , 218 Bianca , 593 Titania , 666 Desdemona , 763 Cupido e 2758 Cordelia .
Características e grupos
O sistema de satélites de Urano é o menos massivo entre os planetas gigantes . De fato, a massa combinada dos cinco principais satélites é menos da metade da de Tritão (a sétima maior lua do Sistema Solar) sozinha. O maior dos satélites, Titânia , tem um raio de 788,9 km, ou menos da metade da Lua , mas um pouco mais que o de Rhea , a segunda maior lua de Saturno , tornando Titânia a oitava maior lua do Sol . Sistema . Urano é cerca de 10.000 vezes mais massivo que suas luas.
Luas interiores
A partir de 2020, Urano é conhecido por ter 13 luas internas. Suas órbitas estão dentro da de Miranda . Todas as luas interiores estão intimamente ligadas aos anéis de Urano , que provavelmente resultaram da fragmentação de uma ou várias pequenas luas interiores. As duas luas mais internas ( Cordelia e Ophelia ) são pastoras do anel ε de Urano, enquanto a pequena lua Mab é uma fonte do anel μ mais externo de Urano. Pode haver duas pequenas luas pastoras não descobertas adicionais (2-7 km de raio) localizadas a cerca de 100 km do exterior dos anéis α e β de Urano .
Com 162 km, Puck é a maior das luas internas de Urano e a única fotografada pela Voyager 2 em detalhes. Puck e Mab são os dois satélites internos mais externos de Urano. Todas as luas internas são objetos escuros; seu albedo geométrico é inferior a 10%. Eles são compostos de gelo de água contaminado com um material escuro, provavelmente orgânicos processados por radiação.
As pequenas luas interiores perturbam -se constantemente. O sistema é caótico e aparentemente instável. As simulações mostram que as luas podem perturbar umas às outras em órbitas cruzadas, o que pode eventualmente resultar em colisões entre as luas. Desdêmona pode colidir com Cressida ou Julieta nos próximos 100 milhões de anos.
Grandes luas
Urano tem cinco luas principais : Miranda , Ariel , Umbriel , Titânia e Oberon . Eles variam em diâmetro de 472 km para Miranda a 1578 km para Titânia. Todas essas luas são objetos relativamente escuros: seu albedo geométrico varia entre 30 e 50%, enquanto seu albedo de Bond está entre 10 e 23%. Umbriel é a lua mais escura e Ariel a mais brilhante. As massas das luas variam de 6,7 × 10 19 kg (Miranda) a 3,5 × 10 21 kg (Titânia). Para comparação, a Lua tem uma massa de 7,5 × 10 22 kg. Acredita-se que as principais luas de Urano tenham se formado no disco de acreção , que existiu ao redor de Urano por algum tempo após sua formação ou resultou de um grande impacto sofrido por Urano no início de sua história. Esta visão é apoiada por sua grande inércia térmica, uma propriedade de superfície que eles compartilham com planetas anões como Plutão e Haumea . Ele difere fortemente do comportamento térmico das luas irregulares de Urano que é comparável aos objetos trans-netunianos clássicos . Isso sugere uma origem separada.
Todas as luas principais compreendem quantidades aproximadamente iguais de rocha e gelo, exceto Miranda, que é feita principalmente de gelo. O componente de gelo pode incluir amônia e dióxido de carbono . Suas superfícies são fortemente crateradas, embora todas elas (exceto Umbriel) mostrem sinais de recapeamento endógeno na forma de lineamentos (canyons) e, no caso de Miranda, estruturas ovóides semelhantes a pistas de corrida chamadas coronae . Processos extensionais associados a diápiros de ressurgência são provavelmente responsáveis pela origem das coroas. Ariel parece ter a superfície mais jovem com o menor número de crateras de impacto, enquanto a de Umbriel parece ser a mais antiga. Acredita-se que uma ressonância orbital anterior de 3:1 entre Miranda e Umbriel e uma ressonância anterior de 4:1 entre Ariel e Titânia sejam responsáveis pelo aquecimento que causou atividade endógena substancial em Miranda e Ariel. Uma evidência para tal ressonância passada é a inclinação orbital incomumente alta de Miranda (4,34°) para um corpo tão próximo do planeta. As maiores luas de Urano podem ser diferenciadas internamente, com núcleos rochosos em seus centros cercados por mantos de gelo . Titania e Oberon podem abrigar oceanos de água líquida no limite núcleo/manto. As principais luas de Urano são corpos sem ar. Por exemplo, Titania demonstrou não possuir atmosfera a uma pressão maior que 10-20 nanobar.
O caminho do Sol no céu local ao longo de um dia local durante o solstício de verão de Urano e suas principais luas é bem diferente do observado na maioria dos outros mundos do Sistema Solar . As principais luas têm quase exatamente a mesma inclinação axial rotacional de Urano (seus eixos são paralelos ao de Urano). O Sol parece seguir um caminho circular ao redor do pólo celeste de Urano no céu, no máximo a cerca de 7 graus dele, durante o verão hemisférico. Perto do equador, seria visto quase ao norte ou ao sul (dependendo da estação). Em latitudes superiores a 7°, o Sol traçaria um caminho circular com cerca de 15 graus de diâmetro no céu, e nunca se pôria durante o verão hermisférico, movendo-se para uma posição sobre o equador celeste durante o equinócio de Urano e depois invisível abaixo do horizonte durante o inverno hemisférico.
Luas irregulares
A partir de 2005 Urano é conhecido por ter nove luas irregulares, que orbitam a uma distância muito maior do que a de Oberon, a mais distante das grandes luas. Todas as luas irregulares são provavelmente objetos capturados que foram capturados por Urano logo após sua formação. O diagrama ilustra as órbitas dessas luas irregulares descobertas até agora. As luas acima do eixo X são progressivas , aquelas abaixo são retrógradas . O raio da esfera Uranian Hill é de aproximadamente 73 milhões de km.
As luas irregulares de Urano variam em tamanho de 120–200 km ( Sycorax ) a cerca de 20 km ( Trínculo ). Ao contrário dos irregulares de Júpiter, os de Urano não mostram correlação do eixo com a inclinação . Em vez disso, as luas retrógradas podem ser divididas em dois grupos com base no eixo/ excentricidade orbital . O grupo interno inclui os satélites mais próximos de Urano (a < 0,15 r H ) e moderadamente excêntricos (~0,2), a saber Francisco , Caliban , Stephano e Trínculo. O grupo externo (a > 0,15 r H ) inclui satélites com alta excentricidade (~0,5): Sycorax, Prospero , Setebos e Ferdinand .
As inclinações intermediárias 60° < i < 140° são desprovidas de luas conhecidas devido à instabilidade de Kozai . Nesta região de instabilidade, as perturbações solares no apoapse fazem com que as luas adquiram grandes excentricidades que levam a colisões com satélites internos ou ejeções. O tempo de vida das luas na região de instabilidade é de 10 milhões a um bilhão de anos.
Margaret é a única lua prógrada irregular conhecida de Urano, e atualmente tem a órbita mais excêntrica de qualquer lua do Sistema Solar, embora a lua de Netuno Nereida tenha uma excentricidade média mais alta. A partir de 2008, a excentricidade de Margaret é 0,7979.
Lista
|
¡ Luas interiores |
† Principais luas |
‡ Luas irregulares (retrógradas) |
± Lua irregular (prograda) |
As luas de Urano estão listadas aqui por período orbital, do mais curto ao mais longo. Luas massivas o suficiente para que suas superfícies tenham colapsado em um esferóide são destacadas em azul claro e em negrito. As luas internas e principais têm órbitas progressivas . Luas irregulares com órbitas retrógradas são mostradas em cinza escuro. Margaret, a única lua irregular conhecida de Urano com uma órbita prógrada, é mostrada em cinza claro. As órbitas e distâncias médias das luas irregulares são variáveis em curtos períodos de tempo devido a frequentes perturbações planetárias e solares , portanto, os elementos orbitais listados de todas as luas irregulares são calculados em uma integração numérica de 8.000 anos por Brozović e Jacobson (2009). Seus elementos orbitais são todos baseados na época de 1º de janeiro de 2000, Tempo Terrestre .
| Ordem |
Etiqueta |
Nome | Pronúncia ( tecla ) |
Imagem |
Abdômen. magn. |
Diâmetro (km) |
Massa (× 10 16 kg ) |
Semi-eixo maior (km) |
Período orbital ( d ) |
Inclinação ( ° ) |
Excentricidade |
Ano da descoberta |
Descobridor |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | VI | ¡ Cordélia | / k ɔːr d i l i ə / |  |
10.3 | 40 ± 6 (50 × 36) |
≈ 4,4 | 49 770 | +0,335 03 | 0,084 79 ° | 0,000 26 | 1986 |
Terrile ( Voyager 2 ) |
| 2 | VII | ¡ Ofélia | / oʊ ˈ f iː l i ə / |  |
10.2 | 43 ± 8 (54 × 38) |
≈ 5,3 | 53 790 | +0,376 40 | 0,1036° | 0,009 92 | 1986 |
Terrile ( Voyager 2 ) |
| 3 | VIII | ¡ Biana | / b i ɑː ŋ k ə / |  |
9,8 | 51 ± 4 (64 × 46) |
≈ 9,2 | 59 170 | +0,434 58 | 0,193° | 0,000 92 | 1986 |
Smith ( Viajante 2 ) |
| 4 | IX | ¡ Cressida | / k r ɛ s ə d ə / |  |
8,9 | 80 ± 4 (92 × 74) |
≈ 34 | 61 780 | +0,463 57 | 0,006° | 0,000 36 | 1986 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 5 | X | ¡ Desdêmona | / ˌ d ɛ z d ə m oʊ n ə / |  |
9.3 | 64 ± 8 (90 × 54) |
≈ 18 | 62 680 | +0,473 65 | 0,111 25 ° | 0,000 13 | 1986 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 6 | XI | ¡ Julieta | / dʒ uː l i ə t / |  |
8,5 | 94 ± 8 (150 × 74) |
≈ 56 | 64 350 | +0,493 07 | 0,065° | 0,000 66 | 1986 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 7 | XII | ¡ Pórcia | / ˈ p ɔːr ʃ ə / |  |
7,7 | 135 ± 8 (156 × 126) |
≈ 170 | 66 090 | +0,513 20 | 0,059° | 0,000 05 | 1986 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 8 | XIII | ¡ Rosalind | / r ɒ z ə l ə n d / |  |
9.1 | 72 ± 12 | ≈ 25 | 69 940 | +0,558 46 | 0,279° | 0,000 11 | 1986 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 9 | XXVII | ¡ Cupido | / k juː p ə d / |  |
12,6 | ≈ 18 | ≈ 0,38 | 74 800 | +0,618 00 | 0,100° | 0,0013 | 2003 |
Showalter e Lissauer |
| 10 | XIV | ¡ Belinda | / b ə l ɪ n d ə / |  |
8,8 | 90 ± 16 (128 × 64) |
≈ 49 | 75 260 | +0,623 53 | 0,031° | 0,000 07 | 1986 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 11 | XXV | ¡ Perdida | / ˈ p ɜːr d ə t ə / |  |
11,0 | 30 ± 6 | ≈ 1,8 | 76 400 | +0,638 00 | 0,0° | 0,0012 | 1999 |
Karkoschka ( Voyager 2 ) |
| 12 | XV | ¡ Puck | / ˈpʌk / _ _ |  |
7.3 | 162 ± 4 | ≈ 290 | 86 010 | +0,761 83 | 0,3192° | 0,000 12 | 1985 |
Synnott ( Voyager 2 ) |
| 13 | XXVI | ¡ Mab | / m æ b / |  |
12.1 | ≈ 25 | ≈ 1,0 | 97 700 | +0,923 00 | 0,1335° | 0,0025 | 2003 | Showalter e Lissauer |
| 14 | V | † Miranda | / m ə r æ n d ə / |  |
3,5 | 471,6 ± 1,4 (481 × 468 × 466) |
6400 ± 300 | 129 390 | +1.413 48 | 4.232° | 0,0013 | 1948 | Kuiper |
| 15 | EU | † Ariel | / ɛər i ɛ l / | .jpg) |
1,0 | 1 157 , 8 ± 1,2 (1162 × 1156 × 1155) |
125 100 ± 2100 | 191 020 | +2.520 38 | 0,260° | 0,0012 | 1851 | Lassell |
| 16 | II | † Guarda-chuva | / ʌ m b r i ə l / |  |
1,7 | 1 169 , 4 ± 5,6 | 127 500 ± 2800 | 266 300 | +4.144 18 | 0,205° | 0,0039 | 1851 | Lassell |
| 17 | III | † Titânia | / t ə t ɑː n i ə / | _color,_cropped.jpg) |
0,8 | 1 576 , 8 ± 1,2 | 340 000 ± 6100 | 435 910 | +8.705 87 | 0,340° | 0,0011 | 1787 | Herschel |
| 18 | 4 | † Oberon | / ˈ oʊ b ə r ɒ n / |  |
1,0 | 1 522 , 8 ± 5,2 | 307 600 ± 8700 | 583 520 | +13.4632 | 0,058° | 0,0014 | 1787 | Herschel |
| 19 | XXII | ‡ Francisco | / f r æ n s ɪ s k oʊ / | 12,4 | ≈ 22 | ≈ 0,72 | 4 282 900 | −267,09 | 147,250° | 0,1324 | 2003 | Holman et ai. | |
| 20 | XVI | ‡ Caliban | / k æ l ɪ b æ n / |  |
9.1 | 42+20 −12 |
≈ 25 | 7 231 100 | −579,73 | 141,529° | 0,1812 | 1997 | Gladman et ai. |
| 21 | XX | ‡ Stephano | / s t ɛ f ə n oʊ / |  |
9.7 | ≈ 32 | ≈ 2,2 | 8 007 400 | −677,47 | 143,819° | 0,2248 | 1999 | Gladman et ai. |
| 22 | XXI | ‡ Trínculo | / t r ɪ ŋ k j ʊ l oʊ / | 12,7 | ≈ 18 | ≈ 0,39 | 8 505 200 | −749,40 | 166,971° | 0,2194 | 2001 | Holman et ai. | |
| 23 | XVII | ‡ Sycorax | / s ɪ k ə r æ k s / |  |
7.4 | 157+23 −15 |
≈ 230 | 12 179 400 | −1 288 ,38 | 159.420° | 0,5219 | 1997 | Nicholson et ai. |
| 24 | XXIII | ± Margarida | / m ɑːr ɡ ər ə t / |  |
12,7 | ≈ 20 | ≈ 0,54 | 14 146 700 | +1 661,00 _ | 57,367° | 0,6772 | 2003 |
Sheppard e Jewitt |
| 25 | XVIII | ‡ Próspero | / ˈ p r ɒ s p ə r oʊ / |  |
10,5 | ≈ 50 | ≈ 8,5 | 16 276 800 | −1 978 ,37 | 151,830° | 0,4445 | 1999 | Holman et ai. |
| 26 | XIX | ‡ Setebos | / s ɛ t ɛ b ʌ s / |  |
10,7 | ≈ 48 | ≈ 7,5 | 17 420 400 | −2 225 ,08 | 158,235° | 0,5908 | 1999 | Kavelaars et ai. |
| 27 | XXIV | ‡ Fernando | / ˈ f ɜːr d ə n æ n d / |  |
12,5 | ≈ 20 | ≈ 0,54 | 20.430.000 _ _ | −2 790 .03 | 169,793° | 0,3993 | 2003 | Holman et ai. |
Fontes: NASA/NSSDC, Sheppard, et al. 2005. Para as luas irregulares externas recentemente descobertas (Francisco a Ferdinand) os dados orbitais mais precisos podem ser gerados com o Serviço de Efemérides de Satélites Naturais do Minor Planet Center . Os irregulares são significativamente perturbados pelo Sol.
Veja também
Notas
Referências
links externos
- Scott S. Sheppard : Luas de Urano
- Simulação mostrando a localização das luas de Urano
- "Urano: Luas" . Exploração do Sistema Solar da NASA. Arquivado a partir do original em 21 de outubro de 2015 . Recuperado em 20 de dezembro de 2008 .
- "Hubble da NASA descobre novos anéis e luas ao redor de Urano" . Instituto de Ciências do Telescópio Espacial . 22 de dezembro de 2005 . Recuperado em 20 de dezembro de 2008 .
- Diário da Nomenclatura Planetária—Urano (USGS)