Takk til Voyager oppdrag, som gikk gjennom det ytre solsystemet på slutten av 1970-tallet og begynnelsen av 1980-tallet, var forskere i stand til å få det første nært blikket på Uranus og dets månesystem. Faktisk kan astronomer nå stå for 27 måner i bane rundt den telysfargede giganten.
Av disse er ingen større i størrelse, masse eller overflateareal enn Titania, som ble passende navngitt. Som en av de første måneene som ble oppdaget rundt Uranus, tar denne tungt kraterte og arrete månen navnet fra den fiktive Fairy Queen i Shakespeares En midtsommernatts drøm.
Oppdagelse og navngiving:
Titania ble oppdaget av William Herschel den 11. januar 1787, den engelske astronomen som hadde oppdaget Uranus i 1781. Oppdagelsen ble også gjort samme dag som han oppdaget Oberon, Uranus 'nest største måne. Selv om Herschel rapporterte å observere fire andre måner den gangen, ville Royal Astronomical Society senere fastslå at denne påstanden var falsk.
Det ville være nesten fem tiår etter at Titania og Oberon ble oppdaget at en annen astronom enn Herschel ville observere dem. I tillegg vil Titania bli omtalt som "den første satellitten til Uranus" i mange år - eller av betegnelsen Uranus I, som ble gitt den av William Lassell i 1848.
I 1851 begynte Lassell å nummerere alle de fire kjente satellittene i rekkefølgen av deres avstand fra planeten med romertall, og da Titanias betegnelse ble Uranus III. I 1852 foreslo Herschels sønn John, og etter anmodning fra Lassell selv, at månens navn ble endret til Titania, dronningen av feene i En midtsommernatts drøm. Dette stemte overens med alle Uranus ’satellitter, som fikk navn fra verkene til William Shakespeare og Alexander Pope.
Størrelse, masse og bane:
Med en diameter på 1.578 kilometer, et overflateareal på 7.820.000 km² og en masse på 3.527 ± 0.09 × 1021 kg, er Titania den største av Uranus 'måner og den åttende største månen i solsystemet. Med en avstand på omtrent 436.000 km (Titan) er Titania også den nest lengst fra planeten til de fem store månene.
Titanias måne har også en liten eksentrisitet og er veldig liten i forhold til ekvatoren til Uranus. Den omløpsperioden, som er 8,7 dager, er også sammenfallende med dens rotasjonsperiode. Dette betyr at Titania er en synkron (eller tidvis låst) satellitt, med ett ansikt som alltid peker mot Uranus.
Fordi Uranus går i bane rundt solen på sin side, og månene kretser rundt planetens ekvatoriale plan, er de alle underlagt en ekstrem sesongsyklus, der nord- og sørpolene opplever 42 år med enten fullstendig mørke eller fullstendig sollys.
Sammensetning:
Forskere mener Titania er sammensatt av like deler bergart (som kan inneholde karbonholdige materialer og organiske forbindelser) og is. Dette støttes av undersøkelser som indikerer at Titania har en uvanlig høy tetthet for en uransk satellitt (1,71 g / cm³). Tilstedeværelsen av vannis støttes av infrarøde spektroskopiske observasjoner gjort i 2001–2005, som har avdekket krystallinsk vannis på månens overflate.
Det antas også at Titania er differensiert til en steinete kjerne omgitt av en isete mantel. Hvis sant, vil dette bety at kjernens radius er ca. 520 km (320 mi), noe som vil bety at kjernen utgjør 66% av månens radius, og 58% av dens masse.
I likhet med Uranus 'andre større måner, er den nåværende tilstanden til den iskalde mantelen ukjent. Imidlertid, hvis isen inneholder nok ammoniakk eller annen frostvæske, kan Titania ha et flytende havlag ved kjernemantellgrensen. Tykkelsen på dette havet, hvis det eksisterer, er opptil 50 km (31 mi) og temperaturen er rundt 190 K.
Naturligvis er det lite sannsynlig at et slikt hav kan støtte livet. Men forutsatt at dette havet støtter hydrotermiske ventilasjonsåpninger på gulvet, er det mulig at livet kan eksistere i små lapper nær kjernen. Imidlertid avhenger den indre strukturen i Oberon sterkt av dens termiske historie, som for tiden er lite kjent.
Voyager 2:
De eneste direkte observasjonene gjort av Titania ble utført av Voyager 2 romsonde, som fotograferte månen under flybyen til Uranus i januar 1986. Disse bildene dekket omtrent 40% av overflaten, men bare 24% ble fotografert med den presisjon som kreves for geologisk kartlegging.
Voyagers flyby av Titania falt sammen med den sørlige halvkule sommersolverv, da nesten hele den nordlige halvkule var uilluminert. Som med de andre store månene på Uranus, forhindret dette at overflaten ble kartlagt i detaljer. Ingen andre romskip har besøkt det uranske systemet eller Titania før eller siden, og ingen oppdrag er planlagt i overskuelig fremtid.
Interessante fakta:
Titania er mellomliggende når det gjelder lysstyrke, og opptar et midtpunkt mellom de mørke månene til Oberon og Umbriel og de lyse månene til Ariel og Miranda. Overflaten er vanligvis rød i fargen (mindre enn Oberon), bortsett fra hvor det har funnet ny innvirkning, som har etterlatt overflaten blå. Overflaten til Titania er mindre kraftig krater enn overflaten til enten Oberon eller Umbriel, noe som antyder at overflaten er mye yngre.
Som alle de viktigste månene til Uranus, påvirkes geologien av en kombinasjon av slagkratere og endogen gjenoppretting. Mens førstnevnte handlet over månens hele historie og påvirket alle dens overflater, var de sistnevnte prosessene hovedsakelig aktive etter månens dannelse og resulterte i en utjevning av dens funksjoner - derav det lave antallet nåværende påvirkningskrater.
Totalt sett har forskere anerkjent tre klasser av geologiske trekk ved Titania. Disse inkluderer kratre, feil (eller arr) og det som er kjent som grabber (noen ganger kalt kløfter). Titanias kratere strekker seg i diameter fra noen kilometer til 326 kilometer - for det største kjente krateret, Gertrude. Titanias overflate er også krysset av et system med enorme feil (arr). og noen steder markerer to parallelle skjerper fordypninger i satellittens jordskorpe, og danner klynger (aka. canyons).
Gripene på Titania strekker seg i diameter fra 20 til 50 kilometer (12–31 mi) og i en lettelse (dvs. dybde) fra 2 til 5 km. Den mest fremtredende graben på Titania er Messina Chasma, som løper i omtrent 1500 kilometer fra ekvator nesten til sørpolen. Fangene er sannsynligvis de yngste geologiske trekkene på Titania, siden de skjærer gjennom alle kratere og til og med de glatte slettene.
I likhet med Oberon har overflatefunksjonene på Titania fått navn etter karakterer i verk av Shakespeare, med alle de fysiske trekkene er oppkalt etter kvinnelige karakterer. For eksempel er krateret Gertrude oppkalt etter Hamlets mor, mens andre kratere - Ursula, Jessica og Imogen - er oppkalt etter karakterer fra Mye om ingenting, selgeren av Venezia, og Cymebline, henholdsvis.
Interessant nok tyder tilstedeværelsen av karbondioksid på overflaten at Titania også kan ha en tøff sesongstemning på CO², omtrent som den joviske månen Callisto. Andre gasser, som nitrogen eller metan, er usannsynlig å være til stede, fordi Titanias svake tyngdekraft ikke kunne hindre dem i å rømme ut i verdensrommet.
Som alle Uranus-månene gjenstår mye å oppdage om denne mest massive av hennes satellitter. I de kommende årene kan man bare håpe at NASA, ESA eller andre romfartsorganer bestemmer at et annet Voyager-lignende oppdrag er behov for det ytre solsystemet. Inntil den tid vil Uranus og de mange månene som går i bane rundt det fortsette å holde hemmeligheter fra oss.
Vi har skrevet mange artikler om Titania her på Space Magazine. Her er hvor mange måner har Uranus ?, Uranus 'Moon Oberon og Uranus' Moon Umbriel.
For mer informasjon, sjekk ut ni planeter-siden på Titania og NASAs side om utforskning av solsystemer på Titania.
Astronomy Cast har en episode om emnet. Her er avsnitt 172: William Herschel
kilder:
- NASA: Solar System Exploration - Titania
- Wikipedia - Titania (måne)
- SeaSky - Titania
