Миранда
- Источник статьи: Русская Википедия[1]
Мира́нда (англ. Miranda), известная также как Уран V — самый близкий и наименьший из пяти крупных спутников Урана. Открыт в 1948 году Джерардом Койпером и назван в честь Миранды из пьесы У. Шекспира «Буря». Этот спутник был исследован с близкого расстояния лишь одним космическим аппаратом — «Вояджером-2», изучавшим систему Урана в январе 1986 года. С Мирандой он сблизился теснее, чем с другими спутниками Урана, и поэтому заснял её детальнее. Но удалось изучить только южное полушарие, потому что северное было погружено во тьму.
Ось вращения Миранды, как и других крупных спутников Урана, лежит почти в плоскости орбиты планеты, и это приводит к очень своеобразным сезонным циклам. Сформировалась Миранда, скорее всего, из аккреционного диска (или туманности), который либо существовал вокруг Урана в течение какого-то времени после формирования планеты, либо образовался при мощном столкновении, которое, вероятно, и дало Урану большой наклон оси вращения (97,86°). Между тем у Миранды самое большое среди крупных спутников Урана наклонение орбиты к экватору планеты: 4,338°. Поверхность спутника, вероятно, состоит из водяного льда, смешанного с силикатами, карбонатами и аммиаком. Удивительно, что этот маленький спутник обладает большим разнообразием форм рельефа (обычно у тел такого размера поверхность более однородна из-за отсутствия эндогенной активности). Там есть просторные холмистые равнины, усеянные кратерами и пересечённые сетью разломов, каньонов и крутых уступов. На поверхности видны три необычные области размером более 200 км (так называемые венцы). Эти геологические образования, как и удивительно большое наклонение орбиты, указывают на сложную геологическую историю Миранды. На неё могли влиять орбитальные резонансы, приливные силы, конвекция в недрах, частичная гравитационная дифференциация и расширение их вещества, а также эпизоды криовулканизма.
Открытие и наименование[править | править код]
Миранда была открыта 16 февраля 1948 года голландским (с 1933 года проживавшим в США) астрономом Дж. Койпером в обсерватории Макдональд в Техасе через 97 лет после открытия Титании и Оберона. Целью Койпера было измерение относительных звёздных величин четырёх известных на тот момент спутников Урана: Ариэля, Умбриэля, Титании и Оберона[2]
В соответствии с предложением Джона Гершеля — сына первооткрывателя Титании и Оберона — все спутники Урана называют именами персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Миранда получила имя персонажа пьесы У. Шекспира «Буря» (дочери Просперо).[2] Все детали рельефа этого спутника названы в честь мест, где происходят действия произведений Уильяма Шекспира.[3]
Орбита[править | править код]
Миранда — самый близкий к Урану из его крупных спутников: она находится на расстоянии около 129 900 км от планеты. Эксцентриситет у её орбиты невелик (0,0013), а наклонение к плоскости экватора Урана намного больше, чем у орбит всех остальных его регулярных спутников: 4,232°.[4][5] Другими словами, орбита Миранды практически круговая, причём её плоскость (как и плоскость экватора Урана) почти перпендикулярна плоскости орбиты планеты. Большое наклонение орбиты к экватору Урана, возможно, связано с тем, что Миранда могла быть в орбитальном резонансе с другими спутниками — например, в резонансе 3:1 с Умбриэлем и, вероятно, в резонансе 5:3 с Ариэлем[8].[6] Орбитальный резонанс с Умбриэлем мог увеличить эксцентриситет орбиты Миранды, слабо изменив орбиту Умбриэля. Большой эксцентриситет орбиты приводит к регулярному изменению величины приливных сил и, как следствие, к трению в недрах спутника и их нагреву. Это могло быть источником энергии для геологической активности.[6] Из-за низкой сплющенности и малого размера Урана его спутникам намного легче уйти из орбитального резонанса, чем спутникам Сатурна или Юпитера. Пример тому — Миранда, которая ушла из резонанса (посредством механизма, который, вероятно, и придал её орбите аномально большое наклонение).[7][8]
Орбитальный период составляет 1,41347925 земных суток и совпадает с периодом вращения.[9] Миранда всегда повёрнута к Урану одной стороной, её орбита полностью находится в его магнитосфере,[10] а атмосферы у неё нет. Поэтому её ведомое полушарие постоянно бомбардируется частицами магнитосферной плазмы, которые движутся по орбите намного быстрее Миранды (с периодом, равным периоду осевого вращения Урана).[11] Возможно, это и приводит к потемнению ведомого полушария, которое наблюдается у всех спутников Урана, кроме Оберона[12].[10] «Вояджер-2» зарегистрировал около спутника явное уменьшение концентрации ионов магнитосферы Урана.[12]
Поскольку Уран вращается вокруг Солнца «на боку», а его плоскость экватора примерно совпадает с плоскостью экватора (и орбиты) его крупных спутников, смена сезонов на них очень своеобразна. Каждый полюс Миранды 42 года находится в полной темноте и 42 года непрерывно освещён, причём во время летнего солнцестояния Солнце на полюсе почти достигает зенита.[10] Пролёт «Вояджера-2» в январе 1986 года совпал с летним солнцестоянием в южном полушарии, тогда как почти всё северное находилось в полной 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 Ариэля Мирандой 15 июля 2006 года в 00:08 UT и покрытие Умбриэля Мирандой 6 июля 2007 года в 01:43 UT.[13][14]
Примечания[править | править код]
- ↑ Миранда // Русская Википедия. Версия статьи от 05.01.2022.
- ↑ 2,0 2,1 Kuiper, G. P. The Fifth Satellite of Uranus (англ.) // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. — 1949. — Vol. 61, no. 360. — P. 129. — doi:10.1086/126146.
- ↑ Brahic A.; Odile Jacob (ed.). De feux et de glace : ardentes géantes. — 2010.
- ↑ Planetary Satellite Mean Orbital Parameters. Satellites of Uranus. NASA/JPL, California Institute of Technology.
- ↑ Catherine Delprat (editor) et al. Larousse du Ciel : Comprendre l'astronomie du 21e siècle. — Larousse, coll. «Regards sur la science», 2005.
- ↑ 6,0 6,1 Tittemore, W. C.; Wisdom, J. Tidal evolution of the Uranian satellites III. Evolution through the Miranda-Umbriel 3:1, Miranda-Ariel 5:3, and Ariel-Umbriel 2:1 mean-motion commensurabilities (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 1990. — Vol. 85, no. 2. — P. 394—443. — doi:10.1016/0019-1035(90)90125-S.
- ↑ Tittemore, W. C.; Wisdom, J. Tidal Evolution of the Uranian Satellites II. An Explanation of the Anomalously High Orbital Inclination of Miranda (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 1989. — Vol. 7, no. 1. — P. 63—89. — doi:10.1016/0019-1035(89)90070-5.
- ↑ Malhotra, R., Dermott, S. F. The Role of Secondary Resonances in the Orbital History of Miranda (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 1990. — Vol. 8, no. 2. — P. 444—480. — doi:10.1016/0019-1035(90)90126-T.
- ↑ Smith, B. A.; Soderblom, L. A.; Beebe, A.; Bliss, D.; Boyce, J. M.; Brahic, A.; Briggs, G. A.; Brown, R. H.; Collins, S. A. Voyager 2 in the Uranian System: Imaging Science Results (англ.) // Science : journal. — 1986. — Vol. 233, no. 4759. — P. 97—102. — doi:10.1126/science.233.4759.43.
- ↑ 10,0 10,1 10,2 Grundy, W. M.; Young, L. A.; Spencer, J. R.; et al. Distributions of H2O and CO2 ices on Ariel, Umbriel, Titania, and Oberon from IRTF/SpeX observations (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2006. — Vol. 184, no. 2. — P. 543—555. — doi:10.1016/j.icarus.2006.04.016.
- ↑ Ness, N. F.; Acuna, Mario H.; Behannon, Kenneth W.; et al. Magnetic Fields at Uranus (англ.) // Science. — 1986. — Vol. 233, no. 4759. — P. 85—89. — doi:10.1126/science.233.4759.85.
- ↑ Krimigis, S. M.; Armstrong, T. P.; Axford, W. I.; et al. The Magnetosphere of Uranus: Hot Plasma and radiation Environment (англ.) // Science : journal. — 1986. — Vol. 233, no. 4759. — P. 97—102. — doi:10.1126/science.233.4759.97.
- ↑ Miller, C.; Chanover, N. J. Resolving dynamic parameters of the August 2007 Titania and Ariel occultations by Umbriel (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2009. — Vol. 200, no. 1. — P. 343—346. — doi:10.1016/j.icarus.2008.12.010.
- ↑ Arlot, J.-E.; Dumas, C.; Sicardy, B. Observation of an eclipse of U-3 Titania by U-2 Umbriel on December 8, 2007 with ESO-VLT (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2008. — Vol. 492. — P. 599. — doi:10.1051/0004-6361:200810134.