Dzięki do Podróżnik misje, które przeszły przez zewnętrzny Układ Słoneczny na przełomie lat 70. i 80. XX wieku, naukowcy byli w stanie przyjrzeć się bliżej Uranowi i jego systemowi księżyców. W rzeczywistości astronomowie mogą teraz stanowić 27 księżyców na orbicie wokół turkusowego giganta.
Żadne z nich nie ma większego rozmiaru, masy ani pola powierzchni niż Titania, która została odpowiednio nazwana. Jako jeden z pierwszych księżyców odkrytych wokół Urana, ten mocno pokryty kratami i bliznami księżyc bierze swoją nazwę od fikcyjnej Królowej Wróżek w Szekspir Sen nocy letniej.
Odkrycie i nazewnictwo:
Tytania została odkryta przez Williama Herschela 11 stycznia 1787 r., Angielskiego astronoma, który odkrył Urana w 1781 r. Odkrycia dokonano także tego samego dnia, w którym odkrył Oberona, drugiego co do wielkości księżyca Urana. Chociaż Herschel doniósł o obserwowaniu czterech innych księżyców w tym czasie, Royal Astronomical Society później stwierdził, że twierdzenie to było fałszywe.
Minie prawie pięćdziesiąt lat po odkryciu Titanii i Oberona, że obserwowałby ich inny astronom niż Herschel. Ponadto Titania będzie określana jako „pierwszy satelita Urana” od wielu lat - lub przez oznaczenie Uran I, które zostało mu nadane przez Williama Lassella w 1848 r.
W 1851 roku Lassell zaczął numerować wszystkie cztery znane satelity w kolejności ich odległości od planety cyframi rzymskimi, w którym to momencie Titania otrzymała oznaczenie Uran III. W 1852 r. Syn Herschela, John i na polecenie samego Lassella, zasugerował zmianę nazwy księżyca na Titania, królową wróżek w Sen nocy letniej. Było to zgodne ze wszystkimi satelitami Urana, które otrzymały nazwy od dzieł Williama Szekspira i Aleksandra Papieża.
Rozmiar, masa i orbita:
O średnicy 1578 kilometrów, powierzchni 7820 000 km² i masie 3,527 ± 0,09 × 1021 kg, Titania jest największym z księżyców Urana i ósmym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. W odległości około 436,000 km (271 000 mil) Titania jest także drugim najdalszym od planety pięciu głównych księżyców.
Księżyc Tytanii ma również małą ekscentryczność i jest bardzo mało nachylony w stosunku do równika Urana. Okres orbitalny, który wynosi 8,7 dni, jest również zbieżny z okresem rotacji. Oznacza to, że Titania jest satelitą synchronicznym (lub zablokowanym pod względem pływów), z jedną twarzą zawsze skierowaną w stronę Urana przez cały czas.
Ponieważ Uran krąży wokół Słońca po swojej stronie, a jego księżyce krążą wokół płaszczyzny równikowej planety, wszystkie one podlegają ekstremalnemu cyklowi sezonowemu, w którym bieguny północny i południowy doświadczają 42 lat całkowitej ciemności lub całkowitego światła słonecznego.
Kompozycja:
Naukowcy uważają, że Titania składa się z równych części skały (która może obejmować materiały zawierające węgiel i związki organiczne) i lodu. Potwierdzają to badania, które wskazują, że Titania ma niezwykle wysoką gęstość dla satelity Urana (1,71 g / cm3). Obecność lodu wodnego potwierdzają obserwacje spektroskopowe w podczerwieni przeprowadzone w latach 2001–2005, które ujawniły krystaliczny lód wodny na powierzchni Księżyca.
Uważa się również, że Titania jest zróżnicowana w skaliste jądro otoczone lodowym płaszczem. Jeśli to prawda, oznaczałoby to, że promień rdzenia wynosi ok. 520 km (320 mil), co oznaczałoby, że jądro stanowi 66% promienia księżyca i 58% jego masy.
Podobnie jak w przypadku innych głównych księżyców Urana, obecny stan lodowego płaszcza jest nieznany. Jeśli jednak lód zawiera wystarczającą ilość amoniaku lub innego środka przeciw zamarzaniu, Titania może mieć ciekłą warstwę oceaniczną na granicy rdzenia-płaszcza. Grubość tego oceanu, jeśli istnieje, wynosi do 50 km (31 mil), a jego temperatura wynosi około 190 K.
Oczywiście jest mało prawdopodobne, aby taki ocean mógł podtrzymywać życie. Ale zakładając, że ten ocean obsługuje hydrotermalne otwory wentylacyjne na jego dnie, możliwe jest, że życie może istnieć w małych łatach blisko rdzenia. Jednak wewnętrzna struktura Oberona zależy w dużej mierze od jego historii termicznej, która jest obecnie słabo znana.
Voyager 2:
Jedyne bezpośrednie obserwacje Titanii zostały przeprowadzone przez Voyager 2 sonda kosmiczna, która sfotografowała księżyc podczas przelotu nad Uranem w styczniu 1986 r. Obrazy te obejmowały około 40% powierzchni, ale tylko 24% zostało sfotografowane z dokładnością wymaganą do mapowania geologicznego.
Przelot Titanii przez Voyagera zbiegł się z letnim przesileniem na półkuli południowej, kiedy prawie cała półkula północna nie była oświetlona. Podobnie jak w przypadku innych głównych księżyców Urana, zapobiegło to mapowaniu powierzchni w najdrobniejszych szczegółach. Żadne inne statki kosmiczne nie odwiedziły ani systemu Uranii, ani Tytanii wcześniej ani później, i nie jest planowana żadna misja w najbliższej przyszłości.
Interesujące fakty:
Tytania jest pośrednia pod względem jasności, zajmując środkowe miejsce między ciemnymi księżycami Oberon i Umbriel a jasnymi księżycami Ariel i Mirandy. Jego powierzchnia ma zazwyczaj czerwony kolor (mniej niż Oberon), z wyjątkiem przypadków, w których doszło do świeżego uderzenia, które pozostawiły powierzchnię niebieską. Powierzchnia Titanii jest mniej mocno pokryta kraterami niż powierzchnia Oberona lub Umbriel, co sugeruje, że jej powierzchnia jest znacznie młodsza.
Podobnie jak wszystkie większe księżyce Urana, na jego geologię ma wpływ połączenie kraterów uderzeniowych i endogennego odnawiania powierzchni. Podczas gdy ten pierwszy działał przez całą historię Księżyca i wpływał na wszystkie jego powierzchnie, te drugie procesy były głównie aktywne po formowaniu się Księżyca i spowodowały wygładzenie jego cech - stąd mała liczba współczesnych kraterów uderzeniowych.
Ogólnie naukowcy rozpoznali trzy klasy cech geologicznych na Tytanii. Należą do nich kratery, uskoki (lub skarpy) i tak zwane chwytaki (czasami nazywane kanionami). Kratery Titanii mają średnicę od kilku kilometrów do 326 kilometrów - w przypadku największego znanego krateru, Gertrude. Powierzchnię Tytanii przecina również system ogromnych uskoków (śrutów); aw niektórych miejscach dwa równoległe skarpy oznaczają wgłębienia w skorupie satelity, tworząc chwytaki (inaczej kaniony).
Chwytaki na Titanii mają średnicę od 20 do 50 kilometrów (12–31 mil), a relief (tj. Głębokość) od 2 do 5 km. Najbardziej widocznym na Titanii jest Mesyna Chasma, która przebiega około 1500 kilometrów (930 mil) od równika prawie do bieguna południowego. Chwytaki są prawdopodobnie najmłodszymi obiektami geologicznymi na Titanii, ponieważ przecinają wszystkie kratery, a nawet gładkie równiny.
Podobnie jak Oberon, elementy powierzchni Titanii zostały nazwane na cześć postaci w dziełach Szekspira, a wszystkie cechy fizyczne są nazwane na cześć postaci kobiecych. Na przykład krater Gertrude nosi imię matki Hamleta, a inne kratery - Ursula, Jessica i Imogen - są nazwane na cześć postaci z Wiele hałasu o nic, kupiec wenecki, i Cymebline, odpowiednio.
Co ciekawe, obecność dwutlenku węgla na powierzchni sugeruje, że Titania może mieć również delikatną sezonową atmosferę CO², podobnie jak w przypadku księżyca Jowisza Callisto. Inne gazy, takie jak azot lub metan, prawdopodobnie nie będą obecne, ponieważ słaba grawitacja Titanii nie mogła zapobiec ich ucieczce w kosmos.
Podobnie jak wszystkie księżyce Urana, wiele pozostaje do odkrycia na temat tego najbardziej masywnego z jej satelitów. W nadchodzących latach można mieć tylko nadzieję, że NASA, ESA lub inne agencje kosmiczne zdecydują, że kolejna misja podobna do Voyagera jest potrzebna do zewnętrznego Układu Słonecznego. Do tego czasu Uran i wiele księżyców, które go okrążają, będą nadal ukrywać przed nami tajemnice.
Wiele artykułów na temat Titanii napisaliśmy tutaj w Space Magazine. Oto ile księżyców ma Uran ?, Księżycowy Oberon Urana i Księżycowy Umbriel Urana.
Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź stronę Nine Planets w Titania i stronę NASA Solar System Exploration w Titania.
Astronomy Cast ma odcinek na ten temat. Oto odcinek 172: William Herschel
Źródła:
- NASA: Solar System Exploration - Titania
- Wikipedia - Titania (księżyc)
- SeaSky - Titania
