Эта статья входит в число хороших статей

Оберон (спутник)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Оберон.
Оберон
Спутник Урана
Снимок «Вояджера-2» (24 января 1986)
Снимок «Вояджера-2» (24 января 1986)
Первооткрыватель Уильям Гершель
Дата открытия
1787[1]
Орбитальные характеристики
Большая полуось 583 520 км[2]
Эксцентриситет 0,0014[2]
Период обращения 13,463 дня[2]
Наклонение орбиты
 0,058° (к экватору Урана)[2]
Физические характеристики
Диаметр 1522,8 ±5,2 км[a]
Средний радиус 761,4 ±2,6 км (0,1194
земного)[3]
Площадь поверхности 7,285 млн км²[b]
Масса 3,014⋅1021 кг[4]
Плотность 1,63 ±0,05 г/см³[4]
Объём 1 849 000 000 км³[c]
Ускорение свободного падения 0,346 м/с²[d]
Первая космическая скорость (v1) 514,0 м/с
Вторая космическая скорость (v2) 726,9 м/с
Период вращения вокруг оси
синхронизирован (обращён к Урану одной стороной)[5]
Наклон оси вращения ~0°[2]
Альбедо 0,31 (
Бонда)[6]
Видимая звёздная величина 14,1[7]
Температура поверхности 70-80 K (−203… −193 °C)[8]
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

Оберо́н — второй по размеру и массе

Сон в летнюю ночь». Самый далёкий от Урана среди его крупных спутников. Его орбита частично расположена вне магнитосферы планеты[⇨]
.

Вполне вероятно, что Оберон сформировался из аккреционного диска, окружавшего Уран сразу после образования. Спутник состоит примерно из равного количества камня и льда и, вероятно, дифференцирован на каменное ядро и ледяную мантию. На их границе, возможно, есть слой жидкой воды[⇨].

Поверхность Оберона тёмная с красным оттенком. Его рельеф формировался в основном ударами астероидов и комет, создавшими многочисленные, до 210 км в диаметре, кратеры. Оберон обладает системой каньонов (грабенов), образовавшихся при растяжении коры в результате расширения недр на раннем этапе его истории[⇨].

Оберон, как и всю систему Урана, изучал с близкого расстояния лишь один космический аппарат — «Вояджер-2». Пролетев вблизи спутника в январе 1986 года, он сделал несколько снимков, которые позволили изучить около 40 % его поверхности.[⇨].

История открытия, наименования и изучения

Оберон был открыт Уильямом Гершелем 11 января 1787 года (в один день с Титанией и через 6 лет после Урана)[1][9]. Позднее Гершель сообщил об открытии ещё четырёх спутников[10], но эти наблюдения оказались ошибочными[11]. В течение 50 лет после их открытия Титанию и Оберон не наблюдал никто, кроме Гершеля[12] из-за слабой проницающей способности телескопов того времени. Сейчас эти спутники можно наблюдать с Земли с помощью любительских телескопов высокого класса[7].

Первоначально Оберон называли «Вторым спутником Урана», а в 1848 году Уильям Лассел дал ему имя «Уран II»[13], хотя он иногда использовал и нумерацию Уильяма Гершеля, в которой Титания и Оберон именовались «Уран II» и «Уран IV» соответственно[14]. Наконец, в 1851 году Лассел обозначил четыре известных на тот момент спутника римскими цифрами в порядке их удаления от планеты. С тех пор Оберон носит обозначение «Уран IV»[15].

Впоследствии все спутники Урана были названы в честь персонажей произведений

Сон в летнюю ночь»[16]. Названия для всех четырёх известных на тот момент спутников Урана были предложены сыном Гершеля, Джоном в 1852 году по просьбе Уильяма Лассела[17], который годом ранее обнаружил два других спутника — Ариэль и Умбриэль[18]
.

Единственные на сегодняшний день изображения Оберона, где видно детали поверхности, были получены космическим аппаратом «Вояджер-2». В январе 1986 года он сблизился с Обероном на расстояние в 470 600 км[19] и сделал снимки с разрешением около 6 километров (с лучшим разрешением были сняты только Миранда и Ариэль)[20]. Изображения охватывают 40 % поверхности спутника, но только 25 % засняты с качеством, достаточным для геологического картирования. Во время пролёта «Вояджера» Солнце освещало южное полушарие Оберона (как и других спутников), северное же полушарие было погружено в полярную ночь и, таким образом, не могло быть изучено[⇨][5].

До полёта «Вояджера-2» о спутнике было известно очень мало. В результате наземных спектрографических наблюдений было установлено наличие на Обероне водяного льда. Никакой другой космический аппарат никогда не посещал систему Урана и, в частности, Оберон. Не планируются посещения и в обозримом будущем.

Орбита

Оберон — самый удалённый от Урана из пяти его крупных спутников

синхронным спутником, всегда повёрнутым одной и той же стороной к планете[5]. Значительная часть орбиты Оберона проходит вне магнитосферы Урана[21]. В результате этого его поверхность подвержена прямому воздействию солнечного ветра[8]. А ведомое полушарие бомбардируется ещё и частицами магнитосферной плазмы, которые движутся вокруг Урана намного быстрее Оберона (с периодом, равным периоду осевого вращения планеты). Такая бомбардировка может приводить к потемнению этого полушария, что и наблюдается на всех спутниках Урана, кроме Оберона[⇨][8]
.

Так как Уран вращается вокруг

зенита[8]
. Пролёт «Вояджера-2» в 1986 году совпал с летним солнцестоянием в южном полушарии, тогда как почти всё северное находилось в темноте.

Раз в 42 года, во время равноденствия на Уране, Солнце (и вместе с ним Земля) проходит через его экваториальную плоскость, и тогда можно наблюдать взаимные покрытия его спутников. Несколько таких событий наблюдалось в 2006—2007 годах, в том числе покрытие Умбриэля Обероном 4 мая 2007 года, которое продолжалось почти шесть минут[22].

Состав и внутреннее строение

Оберон — второй по величине и массе спутник Урана и девятый по массе спутник в

кристаллов на поверхности спутника) показали и спектрографические наблюдения[8]. При сверхнизких температурах, характерных для спутников Урана, лёд становится подобным камню (лёд Ic). Его абсорбционные полосы на ведомом полушарии сильнее, чем на ведущем, тогда как у остальных спутников Урана — наоборот[8]. Причина этого различия полушарий неизвестна. Возможно, дело в том, что ведущее полушарие более подвержено метеоритным ударам, которые удаляют с него лёд[8]. Тёмный материал мог образоваться в результате воздействия ионизирующего излучения на органические вещества, в частности, на метан, присутствующий там в составе клатратов[5][24]
.

Оберон может быть дифференцирован на каменное ядро и ледяную мантию

К[23]
. Впрочем, внутреннее строение Оберона во многом зависит от его термальной истории, которая сейчас малоизвестна.

Поверхность

Поверхность Оберона довольно тёмная (из крупных спутников Урана темнее него только

заряженными частицами и микрометеоритами[24]. Однако в случае с Обероном покраснение поверхности, вероятно, вызвано оседанием красноватого материала, который поступает из внешней части системы Урана (возможно, с нерегулярных спутников). Это оседание происходит в основном на ведущем полушарии[27]
.

Подписаны все детали рельефа, которым присвоены имена по состоянию на 2018 год (9 кратеров и 1 каньон)

Названия на Обероне получили 9 кратеров и 1 каньон[28][5]. Концентрация кратеров на Обероне больше, чем на других спутниках Урана. Поверхность насыщена ими, то есть при появлении новых кратеров разрушается примерно столько же старых, и их количество не меняется. Это показывает, что поверхность Оберона древнее, чем поверхность остальных спутников Урана[20], и говорит о давнем отсутствии на ней геологической активности. Диаметр самого большого из обнаруженных кратеров[20] — кратера Гамлет[англ.][29] — составляет 206 километров. От многих кратеров расходятся светлые лучи, предположительно, выбросы льда[5]. Дно самых больших кратеров тёмное. На некоторых снимках на лимбе Оберона видно 11-километровую возвышенность. Не исключено, что это — центральная горка ещё одного кратера, и тогда его диаметр должен быть около 375 км[30].

Поверхность Оберона пересечена системой каньонов (хотя там они гораздо менее распространены, чем на Титании[5]). Каньоны (лат. chasma, мн. ч. chasmata) — это длинные впадины с крутыми склонами; вероятно, они образовались вследствие разломов. Возраст разных каньонов заметно различается. Некоторые из них пересекают выбросы из кратеров с лучами, показывая, что эти кратеры старше разломов[31]. Самый заметный каньон Оберона — каньон Моммур[англ.][32].

Рельеф Оберона сформирован двумя противодействующими процессами: образованием ударных кратеров и эндогенным восстановлением поверхности[31]. Первый процесс является основным и действует на протяжении всей истории спутника[20], а второй — лишь в её начале, когда недра спутника ещё сохраняли геологическую активность. Эндогенные процессы на Обероне имеют в основном тектоническую природу. Они привели к образованию каньонов — гигантских трещин в ледяной коре. Растрескивание коры было вызвано, скорее всего, расширением Оберона, которое произошло в два этапа, соответствующих появлению старых и молодых каньонов. При этом площадь его поверхности увеличилась примерно на 0,5 % и 0,4 % соответственно[31].

На дне крупнейших кратеров Оберона (таких как Гамлет, Макбет и Отелло) видно тёмное вещество. Кроме того, тёмные пятна есть и вне кратеров — в основном на ведущем полушарии. Некоторые учёные предполагают, что эти пятна — следствие криовулканизма[20], когда сквозь образовавшиеся разрывы в ледяной коре на поверхность изливалась загрязнённая вода, которая при застывании образовала тёмную поверхность. Таким образом, это — аналоги лунных морей, где вместо воды была лава. По другой версии тёмное вещество выбито из глубинных слоёв ударами метеоритов, что возможно, если Оберон в некоторой мере дифференцирован, то есть имеет ледяную кору и недра из более тёмного материала[26].

Названия деталей рельефа Оберона[28]
(даны в честь персонажей произведений Шекспира и связанных с ними географических объектов)[33][34]
Наименование Названо в честь Тип Длина (диаметр), км Координаты
Каньон Моммур Моммур[англ.] — волшебный лес, где правит Оберон Каньон 537 16°18′ ю. ш. 323°30′ в. д. / 16,3° ю. ш. 323,5° в. д. / -16.3; 323.5
Антоний
«Антоний и Клеопатра»
 Кратер 47 27°30′ ю. ш. 65°24′ в. д. / 27,5° ю. ш. 65,4° в. д. / -27.5; 65.4
Цезарь
Юлий Цезарь
»		 76 26°36′ ю. ш. 61°06′ в. д. / 26,6° ю. ш. 61,1° в. д. / -26.6; 61.1
Кориолан Гней Кориолан из произведения «Кориолан» 120 11°24′ ю. ш. 345°12′ в. д. / 11,4° ю. ш. 345,2° в. д. / -11.4; 345.2
Фальстаф Фальстаф из произведения «Виндзорские насмешницы» 124 22°06′ ю. ш. 19°00′ в. д. / 22,1° ю. ш. 19,0° в. д. / -22.1; 19.0
Гамлет
Гамлет, принц датский
»		 206 46°06′ ю. ш. 44°24′ в. д. / 46,1° ю. ш. 44,4° в. д. / -46.1; 44.4
Лир Лир из произведения «Король Лир» 126 5°24′ ю. ш. 31°30′ в. д. / 5,4° ю. ш. 31,5° в. д. / -5.4; 31.5
Макбет Макбет из одноимённого произведения 203 58°24′ ю. ш. 112°30′ в. д. / 58,4° ю. ш. 112,5° в. д. / -58.4; 112.5
Отелло Отелло из произведения «Отелло, венецианский мавр» 114 66°00′ ю. ш. 42°54′ в. д. / 66,0° ю. ш. 42,9° в. д. / -66.0; 42.9
Ромео Ромео Монтекки из произведения «Ромео и Джульетта» 159 28°42′ ю. ш. 89°24′ в. д. / 28,7° ю. ш. 89,4° в. д. / -28.7; 89.4

Происхождение и эволюция

Как и все крупные

оксида углерода (CO) и молекулярного азота (N2), а не метана и аммиака[35]. Спутник, сформировавшийся из такого диска, должен содержать меньше водяного льда (с клатратами CO и N2) и больше каменистых пород, что объяснило бы его высокую плотность[5]
.

радиоактивных элементов в его недрах[5]. Поверхностный слой за счёт охлаждения сжимался, в то время как нагревающийся внутренний расширялся. Это вызвало в коре Оберона сильное механическое напряжение, которое могло привести к образованию разломов. Возможно, именно так появилась существующая сейчас система каньонов. Этот процесс длился около 200 миллионов лет[37] и, следовательно, прекратился несколько миллиардов лет назад[5]
.

Тепла от изначальной

соль[36]. Таяние могло привести к отделению льда от камня и формированию каменного ядра, окруженного ледяной мантией. На их границе мог появиться слой жидкой воды, содержащей аммиак. Эвтектическая температура их смеси — 176 К[23]. Если температура океана опускалась ниже этого значения, то сейчас он замёрзший. Замерзание привело бы к его расширению и растрескиванию коры и образованию каньонов[20]
. Тем не менее, современные знания о геологической истории Оберона являются весьма ограниченными.

Оберон в культуре

Вокруг событий, произошедших с земной экспедицией на Обероне, строится сюжет научно-фантастической дилогии Сергея Павлова «Лунная радуга». По первой повести дилогии был снят одноимённый позднесоветский фильм.

Одна из повестей американского писателя-фантаста Эдмонда Гамильтона — «Сокровище Громовой Луны» — описывает Оберон как планету, покрытую вулканами, с каменной поверхностью и с океанами из жидкой лавы, живыми существами-«огневиками» и залежью редчайшего элемента-антигравитанта — «левиума».

Оберон также упомянут в песне Юрия Визбора «Да будет старт», посвященной космонавтам: Мы построим лестницу до звёзд, мы пройдем сквозь чёрные циклоны от смоленских солнечных берез до туманных далей Оберона….

Профессор Никлаус Вирт назвал свой последний язык программирования Обероном в честь этого спутника Урана[38].

См. также

Комментарии

  1. ^  Диаметр спутника вычисляется по r таким образом: .
  2. ^  Площадь поверхности спутника вычисляется по r таким образом: .
  3. ^  Объём v вычисляется по радиусу r таким образом: .
  4. ^  Ускорение свободного падения вычисляется с помощью массы m, гравитационной постоянной G и радиуса r таким образом: .
  5. ^  Пять основных спутников Урана: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон.
  6. ^  Восемь спутников, более массивных, чем Оберон: Ганимед, Титан, Каллисто, Ио, Луна, Европа, Тритон и Титания[2].
  7. ^  Например, Тефия — спутник Сатурна — имеет плотность 0,97 г/см³, что указывает на то, что он более чем на 90 % состоит из воды[8].

Примечания

  1. ↑
    doi:10.1098/rstl.1787.0016
    .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Planetary Satellite Mean Orbital Parameters. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. Дата обращения: 7 июля 2011. Архивировано 22 августа 2011 года.
  3. ↑ Thomas P. C. Radii, shapes, and topography of the satellites of Uranus from limb coordinates (англ.) //
    doi:10.1016/0019-1035(88)90054-1. — Bibcode: 1988Icar...73..427T
    .
  4. ↑
    doi:10.1086/116211. — Bibcode: 1992AJ....103.2068J
    .
  5. ↑
    doi:10.1126/science.233.4759.43. — Bibcode: 1986Sci...233...43S. — PMID 17812889
    .
  6. ↑
    doi:10.1006/icar.2001.6596. — Bibcode: 2001Icar..151...51K
    .
  7. ↑
    Cambridge University Press, 1995. — P. 109. — ISBN 978-0-521-44492-7
    .
  8. ↑
    doi:10.1016/j.icarus.2006.04.016. — Bibcode: 2006Icar..184..543G. — arXiv:0704.1525
    .
  9. doi:10.1098/rstl.1788.0024. — Bibcode: 1788RSPT...78..364H
    .
  10. doi:10.1098/rstl.1798.0005. — Bibcode: 1798RSPT...88...47H
    .
  11. doi:10.1093/mnras/8.3.43. — Bibcode: 1848MNRAS...8...43.
    .
  12. doi:10.1093/mnras/3.5.35. — Bibcode: 1834MNRAS...3Q..35H. — JSTOR 106717
    .
  13. doi:10.1093/mnras/10.6.135. — Bibcode: 1848MNRAS...8...43.
    .
  14. Oxford University Press, 1850. — Vol. 10, no. 6. — P. 135. — Bibcode: 1850MNRAS..10..135L
    .
  15. doi:10.1086/100198. — Bibcode: 1851AJ......2...70L
    .
  16. doi:10.1086/126146. — Bibcode: 1949PASP...61..129K
    .
  17. ↑ Lassell W. Beobachtungen der Uranus-Satelliten (англ.) // Astronomische Nachrichten. — Wiley-VCH, 1852. — Vol. 34. — P. 325. — Bibcode: 1852AN.....34..325..
  18. Oxford University Press, 1851. — Vol. 12. — P. 15—17. — Bibcode: 1851MNRAS..12...15L
    .
  19. doi:10.1029/JA092iA13p14873. — Bibcode: 1987JGR....9214873S
    .
  20. ↑
    doi:10.1029/JA092iA13p14918. — Bibcode: 1987JGR....9214918P
    .
  21. doi:10.1126/science.233.4759.85. — Bibcode: 1986Sci...233...85N. — PMID 17812894
    .
  22. doi:10.1111/j.1745-3933.2007.00418.x. — Bibcode: 2008MNRAS.384L..38H
    .
  23. ↑
    doi:10.1016/j.icarus.2006.06.005. — Bibcode: 2006Icar..185..258H. Архивировано
    11 октября 2007 года.
  24. ↑ 1 2 Bell III J.F.; McCord, T.B. A search for spectral units on the Uranian satellites using color ratio images (англ.) // Lunar and Planetary Science Conference, 21st, Mar. 12-16, 1990. — Houston, TX, United States: Lunar and Planetary Sciences Institute, 1991. — P. 473—489. — Bibcode: 1991LPSC...21..473B. Архивировано 17 февраля 2023 года.
  25. ↑ Buratti B. J., Thomas P. C. 4.4. The Satellites of Uranus // Encyclopedia of the Solar System / T. Spohn, D. Breuer, T. Johnson. — 3. — Elsevier, 2014. — P. 774. — 1336 p. — ISBN 9780124160347.
  26. ↑ 1 2 Helfenstein P.; Hiller, J.; Weitz, C. and Veverka, J. Oberon: color photometry and its geological implications (англ.) // Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference. — Houston: Lunar and Planetary Sciences Institute, 1990. — Vol. 21. — P. 489—490. — Bibcode: 1990LPI....21..489H.
  27. doi:10.1016/0019-1035(91)90064-Z. — Bibcode: 1991Icar...90....1B
    .
  28. ↑ 1 2 Oberon Nomenclature Table Of Contents. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology. Дата обращения: 21 октября 2022. Архивировано 21 октября 2022 года.
  29. ↑ Oberon: Hamlet. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology. Дата обращения: 21 октября 2022. Архивировано 21 сентября 2022 года.
  30. doi:10.1016/j.icarus.2004.05.009. — Bibcode: 2004Icar..171..421M. Архивировано
    2 октября 2018 года.
  31. ↑ 1 2 3 Croft S.K. New geological maps of Uranian satellites Titania, Oberon, Umbriel and Miranda (англ.) // Proceeding of Lunar and Planetary Sciences. — Houston: Lunar and Planetary Sciences Institute, 1989. — Vol. 20. — P. 205C. Архивировано 31 августа 2017 года.
  32. ↑ Oberon: Mommur Chasma. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology. Дата обращения: 21 октября 2022. Архивировано 21 января 2022 года.
  33. ↑ Categories for Naming Features on Planets and Satellites (англ.). Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 21 октября 2022. Архивировано 21 октября 2022 года.
  34. ↑ Strobell M.E.; Masursky, H. New Features Named on the Moon and Uranian Satellites (англ.) // Abstracts of the Lunar and Planetary Science. — 1987. — Vol. 18. — P. 964—965. — Bibcode: 1987LPI....18..964S.
  35. ↑
    doi:10.1051/0004-6361:20031515. — Bibcode: 2004A&A...413..373M
    .
  36. ↑
    doi:10.1029/JB093iB08p08779. — Bibcode: 1988JGR....93.8779S
    .
  37. doi:10.1029/91JE01401. — Bibcode: 1991JGR....9615665H
    .
  38. ↑ M. Reiser, N. Wirth. Programming in Oberon. Дата обращения: 15 октября 2009. Архивировано 25 марта 2016 года.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Оберон_(спутник)&oldid=137493274