Благодаря на пътник мисии, преминали през външната Слънчева система в края на 70-те и началото на 80-те години на миналия век, учените успяха да разгледат отблизо Уран и неговата система от луни. Всъщност астрономите вече могат да представляват 27 луни в орбита около гигантския цвят.
От тях никой не е по-голям по размер, маса или повърхност от Титания, която беше подходящо наречена. Като една от първите луни, открити около Уран, тази силно затворена и белязана луна я носи името от измислената кралица на феите в Шекспир Мечта на лятна нощ.
Откриване и именуване:
Титания е открита от Уилям Хершел на 11 януари 1787 г. английският астроном, който е открил Уран през 1781 г. Откритието е направено също в същия ден, когато е открил Оберон, втората по големина луна на Уран. Въпреки че Хершел съобщава, че наблюдава четири други луни по това време, Кралското астрономическо общество ще определи по-късно, че това твърдение е било фалшиво.
Щеше да мине почти пет десетилетия след като Титания и Оберон бяха открити, че астроном, различен от Хершел, ще ги наблюдава. Освен това Титания ще бъде наричана „първият спътник на Уран” в продължение на много години - или с обозначението Уран I, което му е дадено от Уилям Ласел през 1848 година.
Към 1851 г. Ласел започва да брои и четирите известни спътника по реда на тяхното разстояние от планетата по римски цифри, като в този момент обозначението на Титания става Уран III. Към 1852 г. синът на Хершел Джон и по молба на самия Ласел предложи името на Луната да бъде променено на Титания, Кралицата на феите в Мечта на лятна нощ, Това беше в съответствие с всички спътници на Уран, които получиха имена от произведенията на Уилям Шекспир и Александър Поуп.
Размер, маса и орбита:
С диаметър 1578 километра, площ 7,820 000 км² и маса 3,527 ± 0,09 × 1021 кг., Титания е най-голямата луна на Уран и осмата по големина луна в Слънчевата система. На разстояние от около 436 000 км (271 000 мили), Титания е и втората най-отдалечена от планетата на петте големи луни.
Луната на Титания също има малък ексцентриситет и е наклонена много малко спрямо екватора на Уран. Орбиталният период, който е 8,7 дни, също съвпада с ротационния период. Това означава, че Титания е синхронен (или с фиксирано заключване) спътник, като едното лице винаги е насочено към Уран по всяко време.
Тъй като Уран обикаля около Слънцето от неговата страна и луните му обикалят около екваториалната равнина на планетата, всички те са обект на екстремен сезонен цикъл, където северният и южният полюс преживяват 42 години или пълна тъмнина, или пълна слънчева светлина.
Състав:
Учените смятат, че Титания е съставена от равни части скала (която може да включва въглеродни материали и органични съединения) и лед. Това се подкрепя от изследвания, които показват, че Titania има необичайно висока плътност за уранов спътник (1,71 g / cm³). Наличието на воден лед се подкрепя от инфрачервени спектроскопични наблюдения, направени през 2001-2005 г., които разкриват кристален воден лед на повърхността на Луната.
Смята се също, че Титания е обособена в скалисто ядро, заобиколено от ледена мантия. Ако е истина, това ще означава, че радиусът на ядрото е приблизително 520 км (320 мили), което би означавало, че сърцевината представлява 66% от радиуса на Луната и 58% от нейната маса.
Както при другите големи луни на Уран, сегашното състояние на ледената мантия е неизвестно. Ако обаче ледът съдържа достатъчно количество амоняк или друг антифриз, Титания може да има течен океански слой на границата на ядрото и мантията. Дебелината на този океан, ако съществува, е до 50 км (31 мили), а температурата му е около 190 К.
Естествено е малко вероятно такъв океан да поддържа живота. Но ако приемем, че този океан поддържа хидротермални отвори на пода, възможно е животът да съществува в малки пластири близо до ядрото. Вътрешната структура на Оберон обаче зависи до голяма степен от неговата топлинна история, която е слабо позната в момента.
Вояджър 2:
Единствените преки наблюдения на Титания бяха проведени от Вояджър 2 космическа сонда, която е снимала Луната по време на летенето си с Уран през януари 1986 г. Тези изображения покриват около 40% от повърхността, но само 24% са заснети с точността, необходима за геоложки карти.
Полетът на Титания на Вояджър съвпада с лятното слънцестоене на южното полукълбо, когато почти цялото северно полукълбо не е осветено. Както при други големи луни на Уран, и това попречи на повърхността да бъде картографирана в детайли. Никой друг космически кораб не е посещавал уранската система или Титания преди или след това и не се планира мисия в обозримо бъдеще.
Интересни факти:
Титания е междинна по отношение на яркостта, заема средно място между тъмните луни на Оберон и Умбриел и ярките луни на Ариел и Миранда. Повърхността е като цяло червена на цвят (по-малко от Оберон), с изключение на мястото, където е имало прясно въздействие, което е оставило повърхността син цвят. Повърхността на Titania е по-малко крепирана, отколкото повърхността на Oberon или Umbriel, което предполага, че повърхността му е много по-млада.
Подобно на всички големи луни на Уран, геологията му е повлияна от комбинация от кратери на въздействието и ендогенно изкривяване. Докато първият е действал през цялата история на Луната и е повлиял на всички нейни повърхности, вторите процеси са били главно активни след образуването на Луната и са довели до изглаждане на нейните характеристики - следователно ниският брой на днешните кратери на удара.
Като цяло учените са разпознали три класа геоложки характеристики на Титания. Те включват кратери, разломи (или шалчета) и такива, които са известни като грабени (понякога наричани каньони). Кратерите на Титания варират в диаметър от няколко километра до 326 километра - в случай на най-големия известен кратер, Гертруда. Повърхността на Титания също се пресича от система от огромни разломи (шалчета); а на някои места два успоредни шалчета отбелязват вдлъбнатини в сателитната кора, образувайки грабени (известни още като каньони).
Грабените на Титания варират в диаметър от 20 до 50 километра (12–31 мили) и в релеф (т.е. дълбочина) от 2 до 5 км. Най-известният грабен на Титания е Месина Чазма, която се движи на около 1500 километра (930 мили) от екватора почти до южния полюс. Грабените са може би най-младите геоложки характеристики на Титания, тъй като те прорязват всички кратери и дори гладките равнини.
Подобно на Оберон, повърхностните характеристики на Титания са кръстени на герои в произведения на Шекспир, като всички физически характеристики са кръстени на женски герои. Например кратерът Гертруда е кръстен на майката на Хамлет, докато други кратери - Урсула, Джесика и Имоген - са кръстени на герои от Много Адо за Нищо, Търговецът на Венеция, и Cymebline, съответно.
Интересното е, че наличието на въглероден диоксид на повърхността подсказва, че Титания може да има и слаба сезонна атмосфера на СО2, много подобна на тази на луната Йовиан Калисто. Други газове, като азот или метан, е малко вероятно да присъстват, тъй като слабата гравитация на Титания не би могла да им попречи да избягат в космоса.
Подобно на всички луни на Уран, предстои да се открие още много за този най-масивен от нейните спътници. В следващите години може само да се надяваме, че НАСА, ЕКА или други космически агенции решат, че е необходима друга мисия, подобна на Вояджър, към външната Слънчева система. Дотогава Уран и множеството луни, които го обикалят, ще продължат да пазят тайни от нас.
Тук сме писали много статии за Titania в сп. Space. Ето колко луни има Уран ?, Лунен Оберон на Уран и Лунен Умбриел на Уран.
За повече информация вижте страницата „Девет планети“ на „Титания“ и страницата за изследване на слънчевата система на НАСА на „Титания“.
Astronomy Cast има епизод по темата. Ето епизод 172: Уилям Хершел
Източници:
- НАСА: Изследване на слънчевата система - Титания
- Уикипедия - Титания (луна)
- SeaSky - Титания
