Şemsiye (ay) -Umbriel (moon)
 Umbriel , 1986'da Voyager 2 tarafından görüldü . En üstte , duvarları parlak bir madde çemberini çevreleyen büyük Wunda krateri var.
| |||||||||
| keşif | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tarafından keşfedildi | William Lassell | ||||||||
| keşif tarihi | 24 Ekim 1851 | ||||||||
| Tanımlamalar | |||||||||
atama |
Uranüs II | ||||||||
| Telaffuz | / ˈ m b r ben ə l / _ | ||||||||
| sıfatlar | Umbrielian | ||||||||
| yörünge özellikleri | |||||||||
| 266 000 km | |||||||||
| eksantriklik | 0.0039 | ||||||||
| 4.144 gün | |||||||||
Ortalama yörünge hızı
|
4,67 km/s (hesaplanmıştır) | ||||||||
| Eğim | 0.128° (Uranüs'ün ekvatoruna) | ||||||||
| uydusu | Uranüs | ||||||||
| Fiziksel özellikler | |||||||||
ortalama yarıçap |
584.7 ± 2.8 km (0.092 Dünya) | ||||||||
| 4 296 000 km 2 (0,008 Dünya) | |||||||||
| Ses | 837 300.000 km 3 ( 0.0008 Dünya) | ||||||||
| Yığın | (1.275 ± 0.028) × 10 21 kg | ||||||||
ortalama yoğunluk
|
1,39 ± 0,16 g/ cm3 | ||||||||
| 0.25 m/s 2 (~ 0.023 g ) | |||||||||
| 0,54 km/s | |||||||||
| varsayılan senkron | |||||||||
| 0 | |||||||||
| albedo | |||||||||
| |||||||||
| 14.5 (V-bandı, karşıt) | |||||||||
| Atmosfer | |||||||||
Yüzey basıncı
|
sıfır (son derece düşük olduğu varsayılır) | ||||||||
Umbriel / ˈ m b r i ə l / Uranüs'ün 24 Ekim 1851'de William Lassell tarafından keşfedilen bir uydusudur . Ariel ile aynı zamanda keşfedilmiş ve adını Alexander Pope'un The Rape of the Lock adlı şiirindeki bir karakterden almıştır . Şemsiye esas olarak önemli miktarda kaya içeren buzdan oluşur ve kayalık bir çekirdek ve buzlu bir manto olarak ayrılabilir . Yüzey, Uranüs'ün uyduları arasında en karanlık olanıdır ve görünüşe göre esas olarak çarpmalarla şekillenmiştir. Bununla birlikte, kanyonların varlığı, erken endojenik süreçleri düşündürür ve ay, eski yüzeyini yok eden erken endojenik olarak yönlendirilen bir yeniden yüzeylenme olayına maruz kalmış olabilir.
Çapı 210 km'ye (130 mil) ulaşan çok sayıda çarpma krateriyle kaplı olan Umbriel, Oberon'dan sonra Uranüs'ün en yoğun kraterli ikinci uydusudur . En belirgin yüzey özelliği, Wunda kraterinin tabanındaki parlak malzemeden oluşan bir halkadır. Bu ay, Uranüs'ün tüm uyduları gibi, muhtemelen oluşumundan hemen sonra gezegeni çevreleyen bir yığılma diskinden oluşmuştur. Uranüs sistemi, Ocak 1986'da uzay aracı Voyager 2 tarafından yalnızca bir kez yakından incelendi . Umbriel'in birkaç fotoğrafını çekti, bu da ay yüzeyinin yaklaşık %40'ının haritalanmasına izin verdi.
Keşif ve isim
Umbriel, bir başka Uranüs uydusu Ariel ile birlikte, 24 Ekim 1851'de William Lassell tarafından keşfedildi. Titania ve Oberon'u keşfeden William Herschel , 18. yüzyılın sonunda Uranüs'ün dört ek ayını daha gözlemlediğini iddia etmesine rağmen, gözlemleri doğrulanmadı ve bu dört nesnenin artık sahte olduğu düşünülüyor.
Uranüs'ün tüm uyduları, William Shakespeare veya Alexander Pope tarafından yaratılan karakterlerden almıştır . Uranüs'ün o zamanlar bilinen dört uydusunun hepsinin isimleri, 1852'de Lassell'in isteği üzerine John Herschel tarafından önerildi. Umbriel, Alexander Pope'un The Rape of the Lock adlı eserindeki "karanlık melankoli perisi"dir ve adı, gölge anlamına gelen Latince umbra'yı akla getirir . Ay ayrıca Uranüs II olarak da adlandırılır .
yörünge
Umbriel, Uranüs'ü yaklaşık 266.000 km (165.000 mi) uzaklıkta yörüngede tutar ve beş büyük uydusu arasında gezegenden en uzak üçüncü gezegendir . Umbriel'in yörüngesi küçük bir eksantrikliğe sahiptir ve Uranüs'ün ekvatoruna göre çok az eğimlidir . Yörünge periyodu , dönme periyodu ile çakışan yaklaşık 4.1 Dünya günüdür . Başka bir deyişle, Umbriel, bir yüzü her zaman ana gezegenine bakan, eşzamanlı veya gelgit kilitli bir uydudur. Umbriel'in yörüngesi tamamen Uranian manyetosferinin içindedir . Bu önemlidir, çünkü bir manyetosfer (Umbriel gibi) içinde yörüngede dönen havasız uyduların takip eden yarım küreleri , gezegenle birlikte dönen manyetosferik plazma tarafından çarpılır. Bu bombardıman, Oberon hariç tüm Uranüs uyduları için gözlemlenen arkadaki yarım kürelerin kararmasına yol açabilir (aşağıya bakınız). Umbriel ayrıca , 1986'da Voyager 2 tarafından gözlemlendiği gibi, ayın yörüngesine yakın enerjik parçacık sayısında belirgin bir düşüş yaratan manyetosferik yüklü parçacıkların bir havuzu olarak da hizmet eder .
Uranüs Güneş'i neredeyse kendi tarafında ve uyduları da gezegenin ekvator düzleminde yörüngede döndüğü için, onlar (Umbriel dahil) aşırı bir mevsimsel döngüye tabidir. Hem kuzey hem de güney kutupları 42 yılını tamamen karanlıkta ve 42 yılını da sürekli güneş ışığında geçirir ve Güneş her gündönümünde kutuplardan birinin zirvesine yakın yükselir . Voyager 2 uçuşu, neredeyse tüm kuzey yarımkürenin aydınlatılmadığı güney yarımkürenin 1986 yaz gündönümüne denk geldi. Her 42 yılda bir, Uranüs bir ekinoksa sahip olduğunda ve ekvator düzlemi Dünya ile kesiştiğinde, Uranüs'ün uydularının karşılıklı örtülmesi mümkün hale gelir . 2007-2008'de, Umbriel tarafından 15 Ağustos ve 8 Aralık 2007'de Titania'nın iki okültasyonu ve 19 Ağustos 2007'de Umbriel tarafından Ariel tarafından iki kez okültasyonu da dahil olmak üzere bu tür bir dizi olay gözlemlendi.
Şu anda Umbriel, diğer Uranüs uydularıyla herhangi bir yörüngesel rezonansa dahil değil. Ancak tarihinin başlarında Miranda ile 1:3 rezonans içinde olmuş olabilir . Bu, Miranda'nın yörünge eksantrikliğini artırarak o ayın iç ısınmasına ve jeolojik aktivitesine katkıda bulunurken, Umbriel'in yörüngesi daha az etkilenirdi. Uranüs'ün uydularına göre daha düşük yassılığı ve daha küçük boyutu nedeniyle, uyduları ortalama hareket rezonansından Jüpiter veya Satürn'ünkilerden daha kolay kaçabilir . Miranda bu rezonanstan kurtulduktan sonra (muhtemelen anormal derecede yüksek yörünge eğimiyle sonuçlanan bir mekanizma yoluyla), eksantrikliği sönümlenecek ve ısı kaynağı kapatılacaktı.
Kompozisyon ve iç yapı
Umbriel, Uranüs uydularının üçüncü en büyük ve dördüncü en büyük kütlesidir. Umbriel, güneş sistemindeki en büyük 13. ay olmasına rağmen, sadece 14. en büyük kütledir. Ay'ın yoğunluğu 1.39 g/cm3'tür ve bu, kütlesinin yaklaşık %40'ını oluşturan yoğun bir buz olmayan bileşenle esas olarak su buzundan oluştuğunu gösterir . İkincisi, tholins olarak bilinen ağır organik bileşikleri içeren kaya ve karbonlu malzemeden yapılabilir . Su buzu varlığı , ayın yüzeyinde kristal su buzu ortaya çıkaran kızılötesi spektroskopik gözlemlerle desteklenir. Su buzu emme bantları , Umbriel'in önde gelen yarımküresinde, arka yarımkürede olduğundan daha güçlüdür. Bu asimetrinin nedeni bilinmemektedir, ancak arka yarımkürede daha güçlü olan (plazmanın birlikte dönmesi nedeniyle) Uranüs'ün manyetosferinden yüklü parçacıkların bombardımanıyla ilgili olabilir. Enerjik parçacıklar , su buzu püskürtme , buzda tutulan metanı klatrat hidrat olarak ayrıştırma ve diğer organik maddeleri karartarak geride koyu, karbon açısından zengin bir kalıntı bırakma eğilimindedir .
Su dışında, Umbriel'in yüzeyinde kızılötesi spektroskopi ile tanımlanan diğer tek bileşik, esas olarak arka yarımkürede yoğunlaşan karbon dioksittir . Karbondioksitin kaynağı tam olarak belli değil. Uranüs'ün manyetosferinden gelen enerjik yüklü parçacıkların veya güneş ultraviyole radyasyonunun etkisi altında karbonatlardan veya organik malzemelerden lokal olarak üretilebilir . Takip eden yarımküre, önde gelen yarımküreden daha yoğun bir manyetosferik etkiye maruz kaldığından, bu hipotez dağılımındaki asimetriyi açıklayacaktır. Bir başka olası kaynak, Umbriel'in içinde su buzu tarafından tutulan ilkel CO2'nin gazının dışarı atılmasıdır. CO2'nin içeriden kaçışı , bu aydaki geçmiş jeolojik aktivitenin bir sonucu olabilir.
Umbriel, buzlu bir manto ile çevrili kayalık bir çekirdeğe farklılaştırılabilir . Durum buysa, çekirdeğin yarıçapı (317 km) ayın yarıçapının yaklaşık %54'ü ve kütlesi ayın kütlesinin yaklaşık %40'ı kadardır - parametreler ayın bileşimi tarafından belirlenir. Umbriel'in merkezindeki basınç yaklaşık 0,24 GPa'dır (2,4 kbar ). Buzlu mantonun şu anki durumu belirsizdir, ancak bir yeraltı okyanusunun varlığı olası görülmemektedir.
Yüzey özellikleri
Umbriel'in yüzeyi Uranüs uydularının en karanlık olanıdır ve benzer büyüklükteki kardeş uydu Ariel'in yarısından daha az ışığı yansıtır. Umbriel'in çok düşük bir Bond albedo'su yalnızca yaklaşık %10'dur ve Ariel için bu oran %23'tür. Ay yüzeyinin yansıtıcılığı 0°'lik bir faz açısında ( geometrik albedo ) %26'dan yaklaşık 1°'lik bir açıda %19'a düşer. Bu fenomene muhalefet dalgalanması denir . Umbriel'in yüzeyi hafif mavi renkteyken, taze parlak çarpma birikintileri ( örneğin Wunda kraterinde) daha da mavidir. Ön ve arka hemisferler arasında bir asimetri olabilir; birincisi ikincisinden daha kırmızı görünüyor. Yüzeylerin kızarması, muhtemelen , Güneş Sistemi'nin yaşı boyunca yüklü parçacıklar ve mikro meteoritler tarafından bombardımandan kaynaklanan uzay aşınmasından kaynaklanmaktadır . Bununla birlikte, Umbriel'in renk asimetrisi, muhtemelen Uranüs sisteminin dış kısımlarından, muhtemelen düzensiz uydulardan gelen kırmızımsı bir malzemenin birikmesinden kaynaklanmaktadır ve bu, baskın olarak önde gelen yarımkürede meydana gelecektir. Umbriel'in yüzeyi nispeten homojendir - ne albedoda ne de renkte güçlü bir değişiklik göstermez.
Bilim adamları şimdiye kadar Umbriel'deki sadece bir jeolojik özellik sınıfını tanıdılar - kraterler . Umbriel'in yüzeyi Ariel ve Titania'dan çok daha fazla ve daha büyük kraterlere sahiptir . En az jeolojik aktivite gösterir. Aslında, Uranüs uyduları arasında sadece Oberon, Umbriel'den daha fazla çarpma kraterine sahiptir. Gözlemlenen krater çapları, alt uçta birkaç kilometre ile bilinen en büyük krater olan Wokolo için 210 kilometre arasında değişmektedir. Umbriel'deki tüm tanınan kraterlerin merkezi tepe noktaları vardır, ancak hiçbir kraterin ışınları yoktur .
Umbriel'in ekvatorunun yakınında en belirgin yüzey özelliği bulunur: yaklaşık 131 km çapındaki Wunda krateri. Wunda'nın zemininde, radyolitik olarak oluşturulmuş karbon dioksitin Umbriel'in tüm yüzeyinden göç etmesi ve daha sonra nispeten soğukta hapsolmasıyla oluşan bir darbe tortusu veya saf karbon dioksit buzu birikintisi olabilen büyük bir parlak malzeme halkası vardır. Wunda. Yakınlarda, sonlandırıcı boyunca görülen Vuver ve Skynd kraterleri vardır ; bunlar parlak kenarlara sahip değildir, ancak parlak merkezi tepe noktalarına sahiptir. Umbriel'in uzuv profillerinin incelenmesi, yaklaşık 400 km çapa ve yaklaşık 5 km derinliğe sahip olası çok büyük bir çarpma özelliğini ortaya çıkardı.
Uranüs'ün diğer uyduları gibi, Umbriel'in yüzeyi de kuzeydoğu-güneybatı yönünde uzanan bir kanyon sistemi tarafından kesilir. Bununla birlikte, bu ayın zayıf görüntüleme çözünürlüğü ve jeolojik haritalamayı engelleyen genel olarak mülayim görünümü nedeniyle resmi olarak tanınmazlar .
Umbriel'in yoğun kraterli yüzeyi muhtemelen Geç Ağır Bombardıman'dan bu yana stabildi . Kadim iç faaliyetin tek işareti kanyonlar ve karanlık çokgenlerdir - onlarca ila yüzlerce kilometre arasında değişen karmaşık şekillere sahip karanlık yamalar. Çokgenler, Voyager 2'nin görüntülerinin hassas fotometrisinden belirlendi ve Umbriel'in yüzeyinde kuzeydoğu-güneybatı yönünde aşağı yukarı eşit bir şekilde dağıldı. Bazı çokgenler, birkaç kilometre derinliğindeki çöküntülere karşılık gelir ve tektonik aktivitenin erken bir döneminde oluşturulmuş olabilir. Şu anda Umbriel'in neden bu kadar karanlık ve tek tip göründüğüne dair bir açıklama yok. Yüzeyi, bir çarpma ile kazılmış veya patlayıcı bir volkanik patlamada dışarı atılmış nispeten ince bir koyu malzeme tabakası ( umbral malzeme olarak adlandırılır) ile kaplanabilir. Alternatif olarak, Umbriel'in kabuğu, krater ışınları gibi parlak özelliklerin oluşumunu engelleyen tamamen karanlık malzemeden oluşabilir. Ancak, Wunda'daki parlak özelliğin varlığı bu hipotezle çelişiyor gibi görünüyor.
Köken ve evrim
Umbriel'in bir yığılma diskinden veya alt bulutsudan oluştuğu düşünülmektedir; Uranüs'ün oluşumundan bir süre sonra var olan ya da büyük olasılıkla Uranüs'e büyük eğikliğini veren dev çarpmanın yarattığı bir gaz ve toz diski . Alt bulutsunun kesin bileşimi bilinmemektedir; bununla birlikte, Uranüs'ün uydularının Satürn'ün uydularına kıyasla daha yüksek yoğunluğu, nispeten su fakiri olabileceğini gösteriyor. Amonyak ve metan yerine karbon monoksit (CO) ve moleküler nitrojen ( N2 ) formunda önemli miktarlarda nitrojen ve karbon mevcut olabilir . Böyle bir alt bulutsuda oluşan aylar daha az su buzu (klatrat olarak tutulan CO ve N2 ile) ve daha fazla kaya içerecek ve bu da daha yüksek yoğunluğu açıklayacaktır.
Umbriel'in birikimi muhtemelen birkaç bin yıl sürdü. Toplanmaya eşlik eden çarpmalar, ayın dış tabakasının ısınmasına neden oldu. Yaklaşık 3 km derinlikte 180 K civarında maksimum sıcaklığa ulaşıldı. Oluşumun sona ermesinden sonra, yer altı tabakası soğurken, Umbriel'in içi , kayalarında bulunan radyoaktif elementlerin bozunması nedeniyle ısındı. Soğuyan yüzeye yakın katman daralırken, iç kısım genişledi. Bu , ayın kabuğunda çatlamaya yol açmış olabilecek güçlü genişleme gerilmelerine neden oldu. Bu süreç muhtemelen yaklaşık 200 milyon yıl sürdü, bu da herhangi bir içsel aktivitenin milyarlarca yıl önce durduğunu ima ediyor.
Amonyak gibi bir antifriz ( amonyak hidrat formunda ) veya bir miktar tuz mevcutsa , radyoaktif elementlerin devam eden bozunması ile birlikte ilk yığılma ısıtması buzun erimesine yol açmış olabilir . Erime, buzun kayalardan ayrılmasına ve buzlu bir manto ile çevrili kayalık bir çekirdeğin oluşumuna yol açmış olabilir. Çekirdek-manto sınırında çözünmüş amonyak bakımından zengin bir sıvı su (okyanus) tabakası oluşmuş olabilir. Bu karışımın ötektik sıcaklığı 176 K'dır. Ancak okyanusun uzun zaman önce donmuş olması muhtemeldir. Uranian uyduları arasında Umbriel en az endojenik yüzey yenileme süreçlerine maruz kaldı, ancak diğer Uranian uydularının çok erken bir yüzey yenileme olayı yaşaması gibi olabilir.
keşif
Şimdiye kadar Umbriel'in tek yakın çekim görüntüleri, Ocak 1986'da Uranüs'ün yanından geçerken ayı fotoğraflayan Voyager 2 sondasından alındı. Voyager 2 ile Umbriel arasındaki en yakın mesafe 325.000 km (202.000 mi) olduğundan, en iyisi bu ayın görüntüleri yaklaşık 5,2 km'lik bir uzamsal çözünürlüğe sahiptir. Görüntüler yüzeyin yaklaşık %40'ını kaplıyor, ancak yalnızca %20'si jeolojik haritalama için gereken kalitede fotoğraflandı . Uçuş sırasında, Umbriel'in güney yarım küresi (diğer uydularınki gibi) Güneş'e dönüktü, bu nedenle kuzey (karanlık) yarım küre incelenemedi. Başka hiçbir uzay aracı Uranüs'ü veya uydularını ziyaret etmedi.
Ayrıca bakınız
Notlar
Referanslar
Dış bağlantılar
- "Şemsiye Profili" . NASA'nın Güneş Sistemi Keşfi. 26 Ağustos 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi . Erişim tarihi: 10 Ekim 2009 .
- Lassell, Herrn W. (1852). "Entdeckung von 2 neuen Uranüs Trabanten" . Astronomische Nachrichten (Almanca). 33 (17): 259-262. Bibcode : 1851AN.....33..259L . doi : 10.1002/asna.18520331707 .
- "Kenarda!" . Çok Büyük Teleskop . 23 Ağustos 2007 . 14 Ocak 2010'da alındı .
- Güneş Sisteminin Görünümlerinde Umbriel sayfası ( etiketli bir Umbriel haritası dahil )
- USGS Planetary Nomenclature web sitesinden Şemsiye İsimlendirme
