Oberon Urano IV | |
La mejor imagen de Oberon de la Voyager 2 (24 de enero de 1986, NASA) | |
Tipo | Satélite natural de Urano |
---|---|
Características orbitales ( Epoch J2000.0 ) | |
Semieje mayor | 583,519 kilometros |
Periapsis | 582,702 kilometros |
Apoapsis | 584,336 kilometros |
Excentricidad | 0,001 4 |
Período de revolución | 13.463 234 d |
Inclinación | 0.058 ° |
Características físicas | |
Dimensiones | Radio: 761,4 ± 2,6 km (0,119 4 R ⴲ ) |
Masa | 5.046 × 10 −4 M ⴲ = 3.014 (± 0.075) × 10 21 kg |
Densidad media | 1,63 (± 0,05) × 10 3 kg / m 3 |
Gravedad superficial | 0,348 m / s 2 |
Velocidad de liberación | 0,726 kilómetros por segundo |
Periodo de rotacion | ? d (se supone que es sincrónico ) |
Magnitud aparente | 14.1 (en oposición) |
Albedo medio | 0.31 (geométrico), 0.14 (Bond) |
Temperatura de la superficie | 70 - 80 K |
Características de la atmósfera | |
Presión atmosférica | Sin atmósfera |
Descubrimiento | |
Descubridor | William Herschel |
Fecha de descubrimiento | 11 de enero de 1787 |
Designación (es) | |
Designaciones provisionales | Urano IV |
Oberon , también llamado Urano IV , es el más alejado de los grandes satélites naturales de Urano . Es el segundo satélite de este planeta tanto en tamaño como en masa y el noveno del Sistema Solar en masa. Oberon, descubierto por William Herschel en 1787 , debe su nombre a un personaje de la obra de Shakespeare El sueño de una noche de verano . Su órbita alrededor de Urano se encuentra parcialmente fuera de la magnetosfera de Urano.
Oberon está formado por hielo y roca en cantidades aproximadamente iguales. El satélite probablemente se diferencia en un núcleo de roca y un manto helado. Podría haber una capa de agua líquida en la interfaz entre el núcleo y el manto. La superficie de Oberón, que es oscura y ligeramente roja, parece haber sido moldeada principalmente por impactos de asteroides y cometas . Está cubierto por numerosos cráteres de impacto, algunos de hasta 210 km de diámetro. Oberon probablemente experimentó un episodio de rejuvenecimiento endógeno que cubrió las superficies más antiguas con muchos cráteres. Posteriormente, la expansión de su interior creó en la superficie de Oberon una red de cañones y escarpes de fallas . Como todas las lunas principales de Urano, Oberon probablemente se formó a partir del disco de acreción que rodeaba a Urano justo después de la formación del planeta.
El sistema de uranio solo ha sido estudiado de cerca una vez, por la sonda Voyager 2 enEnero de 1986. La Voyager 2 tomó varias imágenes de Oberon, lo que permitió mapear aproximadamente el 40% de la superficie de esta luna.
Oberon fue descubierto por William Herschel el11 de enero de 1787, el mismo día que Titania , la luna más grande de Urano . Posteriormente, Herschel informó sobre el descubrimiento de cuatro satélites adicionales, pero que resultaron ser errores de observación. Durante los cincuenta años posteriores a su descubrimiento, Titania y Oberon no serán observados por ningún astrónomo que no sea Herschel, aunque estos satélites pueden ser observados en 2008 desde la Tierra con un telescopio amateur de alta gama.
Oberon fue referido inicialmente como "el segundo satélite de Urano", y en 1848 se le dio la designación Urano II por William Lassell , a pesar de que a veces se utiliza la numeración de William Herschel (donde Titania y Oberon son II y IV). En 1851 , Lassell finalmente asignó a los cuatro satélites conocidos números romanos según su lejanía del planeta y dado que Oberón se llama Urano IV .
Todas las lunas de Urano llevan el nombre de personajes de las obras de William Shakespeare o Alexander Pope . Oberon , rey de las hadas en varias leyendas, es un personaje importante en la obra El sueño de una noche de verano . Los nombres de los cuatro satélites de Urano fueron sugeridos por el hijo de Herschel, John, en 1852 a instancias de William Lassell , quien el año anterior había descubierto las otras dos lunas, Ariel y Umbriel . El adjetivo derivado de Oberon es "oberoniano".
Oberón en órbita alrededor de Urano a una distancia de aproximadamente 584.000 km . Es el más alejado de los cinco satélites principales del planeta. La excentricidad y la inclinación con respecto al ecuador de Urano de la órbita de Oberón son pequeñas. Oberón está en rotación sincrónica alrededor de Urano, es decir que su período orbital y su período de rotación tienen la misma duración de unos 13,5 días; su rostro en relación al planeta es siempre el mismo.
Una proporción significativa de la órbita de Oberón se encuentra fuera de la magnetosfera de Urano. Por lo tanto, su superficie es a veces golpeada directamente por el viento solar. El hemisferio posterior (es decir, opuesto al movimiento orbital) de los satélites, cuya órbita está completamente ubicada dentro de la magnetosfera del planeta, está influenciado por el plasma magnetosférico que gira con el planeta. Este bombardeo puede provocar el oscurecimiento de los hemisferios posteriores, como ocurre con todas las demás lunas de Urano.
El eje de rotación de Urano está muy inclinado en comparación con su plano orbital, sus satélites, que están en órbita en su plano ecuatorial, sufren ciclos estacionales extremos. Los polos norte y sur de Oberon tienen ciclos de 42 años de iluminación continua, luego noche continua. Cada 42 años, durante los equinoccios de Urano, el plano ecuatorial de este planeta se fusiona con el de la Tierra. Las lunas de Urano pueden en esta ocasión oscurecerse entre sí, como la ocultación de Umbriel por Oberon que ocurrió el4 de mayo de 2007 y duró seis minutos.
Oberon es la segunda más grande y la segunda más masiva de las lunas de Urano después de Titania , y la novena luna más grande del Sistema Solar . La alta densidad de Oberon (1,63 g / cm 3 ), mayor que la de los satélites de Saturno, por ejemplo, indica que está compuesto en proporciones aproximadamente iguales de hielo de agua y otro material denso que el hielo. Este material podría estar compuesto por rocas y materiales carbonosos , incluidos compuestos orgánicos de gran masa. Las observaciones espectroscópicas han demostrado la presencia de agua helada cristalina en la superficie del satélite. Las líneas de absorción de hielo son más intensas en el hemisferio trasero de Oberon que en su hemisferio frontal. Esto es lo contrario de lo que se observa en las otras lunas de Urano, donde el hemisferio frontal muestra más rastros de agua. Se desconoce el motivo de esta asimetría, pero podría deberse al bombardeo de partículas cargadas de la magnetosfera de Urano, que es más importante en el hemisferio frontal. Las partículas energéticas tienden a erosionar el hielo, descomponer el metano en el hielo como hidrato y oscurecer otros compuestos orgánicos, dejando un residuo oscuro rico en carbono en la superficie.
Oberon podría diferenciarse en un núcleo rocoso rodeado por un manto helado. De ser así, el radio del núcleo (480 km ) sería aproximadamente el 63% del satélite y su masa el 54% aproximadamente la del satélite, valores que dependen de la composición del satélite. La presión en el centro de Oberon es de aproximadamente 0,5 GPa ( 5 kbar ). Se desconoce el estado físico de la capa de hielo. Si el hielo contiene suficiente amoníaco u otros anticongelantes como sales disueltas, Oberon podría tener una capa oceánica líquida en el límite entre el núcleo y el manto. El grosor de este océano, si existe, sería de menos de 40 km y su temperatura alrededor de 180 K. Sin embargo, la estructura interna de Oberon depende en gran medida de su historia térmica, que se conoce poco en 2009 .
Oberon es la segunda luna más oscura después de Umbriel entre los grandes satélites de Urano. Su superficie tiene un fuerte efecto opuesto : su reflectividad disminuye del 31% en un ángulo de fase de 0 ° ( albedo geométrico ) al 22% en un ángulo de aproximadamente 1 ° . Oberon tiene un albedo de Bond bajo (también llamado albedo global o albedo planetario) de alrededor del 14%. Su superficie es generalmente ligeramente roja, con la excepción de los depósitos de impacto jóvenes, que son espectralmente neutros (es decir, grises) o ligeramente azules. Oberon es el más rojo de los satélites de Urano. Los hemisferios trasero y delantero son asimétricos: el hemisferio delantero es más rojo que el hemisferio trasero porque contiene más material rojo oscuro. La coloración roja de las superficies podría deberse al bombardeo de las superficies de Oberon por partículas cargadas y micrometeoritos del medio espacial en escalas de tiempo del orden de la edad del Sistema Solar . Sin embargo, es más probable que la asimetría de color de Titania se deba a la deposición de material rojo de las partes externas del sistema de uranio (posiblemente satélites irregulares ) que se habrían depositado principalmente en el hemisferio frontal.
Los científicos han identificado dos tipos de características geológicas en Oberon: cráteres de impacto y chasmata (cañones). Las antiguas superficies de Oberon son las más cráteres de todas las lunas de Urano. La densidad de los cráteres está cerca de la saturación, es decir, la formación de nuevos cráteres se compensa con la destrucción de cráteres más antiguos. El diámetro de los cráteres varía de unos pocos kilómetros a 206 kilómetros para el cráter más grande conocido, Hamlet. Muchos cráteres grandes están rodeados por eyecciones de impacto brillantes ( rayos de hielo relativamente frío). Los suelos de los cráteres más grandes, Hamlet, Othello y Macbeth, están formados por material muy oscuro depositado después de su formación. Se ha observado una montaña con una altitud de aproximadamente 11 km al sureste en algunas fotos de la Voyager. Podría ser el pico central de una cuenca de impacto (es decir, un gran cráter de impacto) con un diámetro de alrededor de 375 km .
La superficie de Oberon está atravesada por un sistema de cañones, que sin embargo están menos extendidos que los de Titania . Es probable que los cañones sean fallas normales o escarpes de fallas , que pueden ser antiguas o recientes. Los escarpes atraviesan los depósitos brillantes de algunos viejos cráteres grandes; por tanto, su formación es posterior a la de los cráteres. El cañón más grande de Oberon es Mommur Chasma.
La geología de Oberon fue influenciada por dos fenómenos principales: la formación de cráteres de impacto y el resurgimiento endógeno. El primer proceso ha existido desde la creación de Oberon y es el origen de su apariencia actual. El segundo, el resurgimiento endógeno, estuvo activo durante algún tiempo después de la formación de la luna. Estos procesos endógenos fueron principalmente de naturaleza tectónica y son responsables de la formación de cañones, inmensas grietas en la corteza helada. Los cañones cubren parte de las superficies más antiguas de Obéron. Estas grietas se deben a la expansión de Oberon en un factor de aproximadamente 0,5%. Esto ocurrió en dos fases, lo que llevó a la creación de cañones viejos y cañones jóvenes.
Se desconoce la naturaleza de las manchas oscuras, que están predominantemente presentes en el hemisferio frontal y en los cráteres. Algunos científicos asumen que son de origen criovolcánico , como la maría lunar . Otros dicen que los impactos desenterraron material oscuro previamente enterrado bajo la corteza de hielo puro. La última hipótesis significaría que Oberon se diferenciaría al menos parcialmente con una corteza de hielo en la superficie, mientras que el interior del satélite no se diferenciaría.
Característica | Origen del nombre | Tipo | Longitud / diámetro, km | Latitud, ° | Longitud, ° |
---|---|---|---|---|---|
Mommur Chasma | Mommur ( Huon de Burdeos ) | Chasma | 537 | −16,3 | 323,5 |
Antoine | Marc Antoine | Cráter | 47 | −27,5 | 65,4 |
César | julio César | 76 | −26,6 | 61,1 | |
Coriolano | Coriolano | 120 | −11,4 | 345,2 | |
Falstaff | Falstaff | 124 | −22,1 | 19,0 | |
Aldea | Aldea | 206 | −46,1 | 44,4 | |
Lear | Rey Lear | 126 | −5,4 | 31,5 | |
MacBeth | Macbeth | 203 | −58,4 | 112,5 | |
OTELO | OTELO | 114 | −66,0 | 42,9 | |
Romeo | Romeo | 159 | −28,7 | 89,4 |
Oberon se habría formado a partir de un disco de acreción o subnebulosa, es decir, un disco de gas y polvo. Esto habría estado presente alrededor de Urano durante algún tiempo después de su formación, o habría sido creado por el impacto gigante al que Urano debe su oblicidad. Se desconoce la composición precisa de la subnebulosa, pero la densidad relativamente alta de Oberón y otras lunas de Urano en comparación con las lunas de Saturno indica que debe haber sido pobre en agua. Esta nebulosa podría haber estado compuesta por grandes cantidades de nitrógeno y carbono presentes en forma de monóxido de carbono y dinitrógeno y no en forma de amoníaco o metano. Los satélites formados en esta subnebulosa contendrían menos hielo de agua (con CO y N 2 atrapados en forma de clatratos ) y más rocas, lo que explicaría su alta densidad.
La acumulación de Oberon probablemente duró miles de años. Los impactos que acompañaron a la acumulación calentaron la capa exterior del satélite. La temperatura máxima de unos 230 K se alcanzó a una profundidad de unos 60 km . Una vez finalizada la formación del satélite, la capa subsuperficial se enfrió, mientras que el interior de Oberon se calentó por la descomposición de los elementos radiactivos presentes en las rocas. La capa enfriada debajo de la superficie se contrajo, mientras que el interior se expandió. Esto provocó fuertes tensiones en la corteza del satélite y provocó grietas. Este proceso, que duró unos 200 millones de años, podría estar en el origen del sistema de cañones visible en Oberon. Toda la actividad endógena cesó hace varios miles de millones de años.
El calentamiento inicial que sigue a la acumulación y la desintegración radiactiva de los elementos puede haber sido lo suficientemente intenso como para derretir el hielo si hubiera un anticongelante como el amoníaco (en forma de hidrato de amoníaco). Un derretimiento importante podría haber separado el hielo de las rocas y provocar la formación de un núcleo de roca rodeado por un manto de hielo. Es posible que se haya formado una capa de agua líquida (océano) rica en amoníaco disuelto en el límite entre el núcleo y el manto. La temperatura de fusión de esta mezcla es 176 K . Si la temperatura cayera por debajo de este valor, el océano ahora estaría congelado. La solidificación del agua habría provocado la expansión del interior, otra posible causa de la formación de los cañones. Sin embargo, el conocimiento actual sobre la evolución pasada de Oberon sigue siendo muy limitado.
Actualmente, las únicas imágenes disponibles de Oberon son instantáneas de baja resolución tomadas por la sonda Voyager 2 , que fotografió la luna durante su vuelo sobre Urano enEnero de 1986. La distancia mínima entre la sonda Voyager 2 y Oberon ha sido de 470,600 km , las mejores imágenes de la luna tienen una resolución espacial de alrededor de 6 km . Las imágenes cubren alrededor del 40% de la superficie, pero solo el 25% de la superficie fue fotografiada con calidad suficiente para realizar un mapeo geológico . Al sobrevolar Oberón, el hemisferio sur apuntaba hacia el Sol y, por lo tanto, el hemisferio norte estaba oscuro y, por lo tanto, no se podía estudiar. Ninguna otra sonda espacial ha visitado Urano y Oberon desde entonces. El programa de sonda y orbitador Urano , cuyo lanzamiento podría programarse para los años 2020 a 2023, debería proporcionar detalles sobre el conocimiento de los satélites de Urano y, en particular, de Titania.