Завдяки Вояджер Місії, які пройшли через зовнішню Сонячну систему в кінці 1970-х на початку 1980-х років, вченим вдалося ознайомитися з першим уважним оглядом на Уран та його систему супутників. Насправді астрономи зараз можуть налічувати 27 лун на орбіті навколо гіганта слізного кольору.
З них жодна не має розмірів, маси чи площі поверхні, ніж Титанія, яку було відповідно названо. Оскільки один з перших Місяць, який було виявлено навколо Урана, цей сильно обрамлений і розпущений місяць переймає його ім'ям від вигаданої Королеви Феї Шекспіра Сон у літню ніч.
Відкриття та ім'я:
Титанію було відкрито Вільямом Гершелем 11 січня 1787 року, англійським астрономом, який виявив Уран в 1781 році. Відкриття також було зроблено в той же день, коли він виявив Оберона, другий за величиною Місяць Урана. Незважаючи на те, що Гершель повідомляв про спостереження за чотирма іншими місяцями в той час, Королівське астрономічне товариство пізніше визначить, що ця претензія була помилковою.
Минуло б майже п'ять десятиліть після того, як Титанія та Оберон виявили, що за ними спостерігатиме астроном, окрім Гершеля. Крім того, Титанію протягом багатьох років називали б "першим супутником Урана" - або позначенням Урана I, яке йому було надано Уїльямом Ласселлом у 1848 році.
До 1851 року Ласселл почав нумерувати всі чотири відомі супутники в порядку їх віддаленості від планети за римськими цифрами, і тоді позначення Титанії стало Ураном III. До 1852 року син Гершеля Джон, і за наказом самого Лассела, запропонував змінити ім'я місяця на Титанію, Царицю феї в Сон у літню ніч. Це відповідало всім супутникам Урана, яким назвали твори Вільяма Шекспіра та Олександра Попи.
Розмір, маса та орбіта:
Діаметром 1578 кілометрів, площею 7 820 000 км² та масою 3,527 ± 0,09 × 1021 кг, Титанія - найбільший з лун Урана і восьмий найбільший місяць у Сонячній системі. На відстані близько 436 000 км (271 000 миль) Титанія також є другою віддаленою від планети п'ятьма великими лунами.
Місяць Титанії також має невеликий ексцентриситет і нахилений дуже мало відносно екватора Урана. Орбітальний період, який становить 8,7 днів, також збігається з періодом обертання. Це означає, що Титанія - це синхронний (або впорядкований) супутник, одне обличчя якого завжди спрямоване на Уран.
Оскільки Уран обходить Сонце на його стороні, а його місяці обходять навколо екваторіальної площини планети, всі вони підлягають екстремальному сезонного циклу, де північний і південний полюси переживають 42 роки або повного темряви, або повного сонячного світла.
Склад:
Вчені вважають, що Титанія складається з рівних частин гірської породи (яка може включати вуглекислі речовини та органічні сполуки) та льоду. Це підтверджується дослідженнями, які показують, що Титанія має надзвичайно високу щільність для уранового супутника (1,71 г / см³). Наявність водяного льоду підтверджується інфрачервоними спектроскопічними спостереженнями, проведеними у 2001–2005 роках, які виявили кристалічний водний лід на поверхні Місяця.
Вважається також, що Титанія диференціюється в скелясте ядро, оточене крижаною мантією. Якщо це правда, це означатиме, що радіус ядра становить приблизно 520 км (320 миль), що означатиме, що ядро становить 66% радіуса Місяця і 58% його маси.
Як і в інших великих лун Урана, сучасний стан крижаної мантії невідомий. Однак якщо на льоду міститься достатня кількість аміаку чи іншого антифризу, Титанія може мати рідкий океанський шар на межі основної мантії. Товщина цього океану, якщо він існує, становить до 50 км (31 миль), а його температура - близько 190 К.
Природно, навряд чи такий океан міг би підтримати життя. Але якщо припустити, що цей океан підтримує гідротермальні отвори на своєму поверсі, можливо, життя може існувати в невеликих пластирах, близьких до ядра. Однак внутрішня структура Оберона сильно залежить від його теплової історії, що на сьогоднішній день є мало відомим.
Voyager 2:
Єдині прямі спостереження Титанії проводили Вояджер 2 космічний зонд, який сфотографував Місяць під час його прольоту над Ураном у січні 1986 р. Ці зображення охопили близько 40% поверхні, але лише 24% було сфотографовано з точністю, необхідною для геологічного картографування.
Проліт Титанії Вояджера збігся з літнім сонцестоянням Південної півкулі, коли майже вся північна півкуля не була освітлена. Як і у другого головного Місяця Урана, це не дозволило зобразити поверхню будь-якими деталями. Жоден інший космічний корабель не відвідував уранську систему чи Титанію до цього часу чи ні, і жодна місія не планується в осяжному майбутньому.
Цікаві факти:
Титанія є проміжною за рівнем яскравості, займаючи середнє місце між темними місяцями Оберона та Умбріеля та яскравими місяцями Аріеля та Міранди. Її поверхня, як правило, червоного кольору (менше, ніж Оберон), за винятком випадків, коли відбулися свіжі удари, які залишили поверхню синім кольором. Поверхня Титанії менш сильно крейдована, ніж поверхня або Оберона, або Умбріеля, що говорить про те, що її поверхня значно молодша.
Як і всі основні місяці Урана, на геологію впливає поєднання кратерів ударів та ендогенної розростання. Якщо перший діяв протягом усієї історії Місяця і впливав на всі його поверхні, останні процеси в основному були активними після формування Місяця і призводили до вирівнювання його особливостей - отже, низька кількість сучасних кратерів ударів.
В цілому вчені визнали три типи геологічних особливостей на Титанії. Сюди входять кратери, розломи (або шрапи) та інші, що називаються грабенами (іноді їх називають каньйонами). Кратери Титанії мають діаметр від декількох кілометрів до 326 кілометрів - у випадку найбільшого відомого кратера Гертруди. Поверхня Титанії також перетинається системою величезних розломів (шрамів); а в деяких місцях два паралельні штрихи відзначають поглиблення в корі супутника, утворюючи грабени (ака. каньйони).
Грабени на Титанії мають діаметр від 20 до 50 кілометрів (12–31 миль) і рельєф (тобто глибина) від 2 до 5 км. Найвидатнішим грабеном на Титанії є Мессіна Часма, який проходить близько 1500 кілометрів (930 миль) від екватора майже до південного полюса. Грабені - це, мабуть, наймолодші геологічні особливості на Титанії, оскільки вони прорізають усі кратери та навіть гладкі рівнини.
Як і Оберон, поверхневі риси Титанії отримали назву персонажів у творах Шекспіра, при цьому всі фізичні риси названі іменами жіночих персонажів. Наприклад, кратер Гертруда названий на честь матері Гамлета, а інші кратери - Урсула, Джессіка та Імоген - названі на честь персонажів з Багато що про ніщо, Венеціанський купець, і Cymebline, відповідно.
Цікаво, що присутність вуглекислого газу на поверхні свідчить про те, що в Титанії також може бути погіршена сезонна атмосфера CO 2, як і у місяця Джовіана Каллісто. Інших газів, таких як азот або метан, навряд чи буде присутній, оскільки слабка гравітація Титанії не може перешкодити їм втекти в космос.
Як і всі супутники Урана, про це наймасовіший з її супутників залишається ще багато. У найближчі роки можна лише сподіватися, що NASA, ESA чи інші космічні агенції вирішать, що потрібна ще одна місія, схожа на Voyager, для зовнішньої Сонячної системи. До цього часу Уран і безліч лун, які його обертаються, продовжуватимуть зберігати від нас таємниці.
Ми написали багато статей про Титанію тут, у журналі Space. Ось скільки місячних має Уран ?, Місячний Оберон Урана та Місячний Умбріель Урана.
Для отримання додаткової інформації перегляньте сторінку «Дев'ять планет» на Titania та сторінку НАСА про дослідження сонячної системи на Titania.
Астрономічна ролях має епізод на цю тему. Ось Епізод 172: Вільям Гершель
Джерела:
- NASA: Дослідження сонячної системи - Титанія
- Вікіпедія - Титанія (місяць)
- SeaSky - Титанія
