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Oberon
Voyager 2 picture of Oberon.jpg
La mejor imagen de Oberon de la Voyager 2 [título 1]
Descubrimiento
Descubierto porWilliam Herschel
Fecha de descubrimiento11 de enero de 1787 [1]
Designaciones
DesignacionUrano IV
Pronunciación/ Oʊ b ər ɒ n / o / oʊ b ər ə n / [2]
AdjetivosOberonian / ɒ b ə r oʊ n i ə n / [3]
Características orbitales
Semieje mayor583 520  km [4]
Excentricidad0,0014 [4]
Periodo orbital13.463 234  d [4]
Velocidad orbital media3,15 km / s (calculado)
Inclinación0.058 ° (al ecuador de Urano) [4]
Satélite deUrano
Características físicas
Radio medio761,4 ± 2,6 kilometros (0,1194 Tierras ) [5]
Área de superficie7 285 000  km 2 [a]
Volumen1 849 000 000  km 3 [b]
Masa(3,076 ± 0,087) × 10 21  kg [6]
Densidad media1,63 ± 0,05 g / cm³ [7]
Gravedad superficial0,346 m / s² [c]
Velocidad de escape0,727 km / s [d]
Período de rotaciónpresunto sincrónico [8]
Albedo
  • 0,31 (geométrico)
  • 0,14 (enlace) [9]
Temperatura70-80  K [10]
Magnitud aparente14,1 [11]

Oberon / oʊ b ər ɒ n / , también designado Urano IV , es la más exterior luna importante del planeta Urano . Es la segunda más grande y la segunda más masiva de las lunas de Urano , y la novena luna más masiva del Sistema Solar . Descubierto por William Herschel en 1787, Oberon lleva el nombre del mítico rey de las hadas que aparece como un personaje de Shakespeare 's sueño de una noche de verano . Su órbita se encuentra parcialmente fuera de la magnetosfera de Urano .

Es probable que Oberon se haya formado a partir del disco de acreción que rodeaba a Urano justo después de la formación del planeta. La luna consta de cantidades aproximadamente iguales de hielo y roca , y probablemente se diferencia en un núcleo rocoso y un manto helado . Puede haber una capa de agua líquida en el límite entre el manto y el núcleo. La superficie de Oberon, que es oscura y de color ligeramente rojo, parece haber sido formada principalmente por impactos de asteroides y cometas. Está cubierto por numerosos cráteres de impacto que alcanzan los 210 km de diámetro. Oberon posee un sistema de chasmata ( graben o escarpas) se formó durante la extensión de la corteza como resultado de la expansión de su interior durante su evolución temprana.

El sistema de Urano se ha estudiado de cerca solo una vez: la nave espacial Voyager 2 tomó varias imágenes de Oberon en enero de 1986, lo que permitió cartografiar el 40% de la superficie de la luna.

Descubrimiento y denominación [ editar ]

Oberon fue descubierto por William Herschel el 11 de enero de 1787; el mismo día que descubrió la luna más grande de Urano, Titania . [1] [12] Más tarde informó sobre los descubrimientos de cuatro satélites más, [13] aunque posteriormente se revelaron como falsos. [14] Durante casi cincuenta años después de su descubrimiento, Titania y Oberon no serían observados por ningún otro instrumento que no fuera el de William Herschel, [15] aunque la luna puede verse desde la Tierra con un telescopio amateur de alta gama actual. [11]

Todas las lunas de Urano llevan el nombre de personajes creados por William Shakespeare o Alexander Pope . El nombre Oberon se deriva de Oberon , el rey de las hadas en El sueño de una noche de verano . [16] Los nombres de los cuatro satélites de Urano entonces conocidos fueron sugeridos por el hijo de Herschel, John, en 1852, a pedido de William Lassell , [17] que había descubierto las otras dos lunas, Ariel y Umbriel , el año anterior. [18] La forma adjetiva del nombre es Oberonian, / ˌ ɒ b əR oʊ n i ə n /. [19]

Oberon fue inicialmente referido como "el segundo satélite de Urano", y en 1848 William Lassell le dio la designación Urano II , [20] aunque a veces usó la numeración de William Herschel (donde Titania y Oberon son II y IV). [21] En 1851 Lassell eventualmente numeró los cuatro satélites conocidos en orden de su distancia al planeta por números romanos , y desde entonces Oberon ha sido designado Urano IV . [22]

Órbita [ editar ]

Oberón orbita a Urano a una distancia de unos 584.000 km, siendo la más lejana del planeta entre sus cinco lunas principales. [e] La órbita de Oberón tiene una pequeña excentricidad e inclinación orbital en relación con el ecuador de Urano. [4] Su período orbital es de alrededor de 13,5 días, coincidiendo con su período de rotación . En otras palabras, Oberon es un satélite sincrónico , bloqueado por mareas , con una cara siempre apuntando hacia el planeta. [8] Oberon pasa una parte significativa de su órbita fuera de la magnetosfera de Urano . [23] Como resultado, su superficie es golpeada directamente por elviento solar . [10] Esto es importante, porque los hemisferios posteriores de los satélites que orbitan dentro de una magnetosfera son golpeados por el plasma magnetosférico, que co-rota con el planeta. [23] Este bombardeo puede conducir al oscurecimiento de los hemisferios posteriores, que en realidad se observa en todas las lunas de Urano excepto en Oberón (ver más abajo). [10]

Debido a que Urano orbita al Sol casi de lado y sus lunas orbitan en el plano ecuatorial del planeta, ellas (incluido Oberon) están sujetas a un ciclo estacional extremo. Los polos norte y sur pasan 42 años en completa oscuridad, y otros 42 años en luz solar continua, con el sol saliendo cerca del cenit sobre uno de los polos en cada solsticio . [10] El sobrevuelo de la Voyager 2 coincidió con el solsticio de verano del hemisferio sur de 1986, cuando casi todo el hemisferio norte estaba a oscuras. Una vez cada 42 años, cuando Urano tiene un equinoccio y su plano ecuatorial se cruza con la Tierra, las ocultaciones mutuasde las lunas de Urano se vuelven posibles. Uno de esos eventos, que duró unos seis minutos, se observó el 4 de mayo de 2007, cuando Oberon ocultó a Umbriel. [24]

Composición y estructura interna [ editar ]

Comparación de tamaño de la Tierra , la Luna y Oberon.

Oberón es la segunda luna más grande y masiva de Urano después de Titania , y la novena luna más masiva del Sistema Solar. [f] La densidad de Oberón de 1,63 g / cm³, [7] que es más alta que la densidad típica de los satélites de Saturno, indica que consiste en proporciones aproximadamente iguales de hielo de agua y un componente denso que no es hielo. [26] Este último podría estar hecho de roca y material carbonoso , incluidos compuestos orgánicos pesados . [8] La presencia de hielo de agua está respaldada por observaciones espectroscópicas , que han revelado cristalinoshielo de agua en la superficie de la luna. [10] Las bandas de absorción de hielo de agua son más fuertes en el hemisferio posterior de Oberón que en el hemisferio anterior. Esto es lo contrario de lo que se observa en otras lunas de Urano, donde el hemisferio principal exhibe firmas de hielo de agua más fuertes. [10] Se desconoce la causa de esta asimetría, pero puede estar relacionada con la jardinería de impacto (la creación de suelo a través de impactos) de la superficie, que es más fuerte en el hemisferio anterior. [10] Los impactos de meteoritos tienden a escupir (golpear) el hielo de la superficie, dejando atrás material oscuro que no es hielo. [10] El material oscuro en sí puede haberse formado como resultado del procesamiento de radiación del metano. clatratos o oscurecimiento por radiación de otros compuestos orgánicos. [8] [27]

Oberon puede diferenciarse en un núcleo rocoso rodeado por un manto helado . [26] Si este es el caso, el radio del núcleo (480 km) es aproximadamente el 63% del radio de la luna, y su masa es aproximadamente el 54% de la masa de la luna; las proporciones las dicta la composición de la luna. La presión en el centro de Oberon es de aproximadamente 0,5  GPa (5  kbar ). [26] El estado actual del manto helado no está claro. Si el hielo contiene suficiente amoníaco u otro anticongelante , Oberon puede poseer una capa de océano líquido en el límite entre el núcleo y el manto. El espesor de este océano, si existe, es de hasta 40 km y su temperatura ronda los 180 K.[26] Sin embargo, la estructura interna de Oberon depende en gran medida de su historia térmica, que es poco conocida en la actualidad.

Características de la superficie y geología [ editar ]

Una foto de Oberon. Todas las entidades de superficie nombradas están subtituladas.

Oberon es la segunda luna grande más oscura de Urano después de Umbriel . [9] Su superficie muestra una fuerte oleada de oposición : 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 Bond bajo de alrededor del 14%. [9] Su superficie es generalmente de color rojo, a excepción de los depósitos de impacto frescos, que son neutros o ligeramente azulados. [28] Oberón es, de hecho, la más roja entre las principales lunas de Urano. Sus hemisferios anterior y posterior son asimétricos: el último es mucho más rojo que el primero, porque contiene más material rojo oscuro. [27]El enrojecimiento de las superficies a menudo es el resultado de la meteorización espacial causada por el bombardeo de la superficie por partículas cargadas y micrometeoritos durante la era del Sistema Solar. [27] Sin embargo, es más probable que la asimetría de color de Oberon sea causada por la acumulación de un material rojizo en espiral desde las partes externas del sistema de Urano, posiblemente de satélites irregulares , que ocurrirían predominantemente en el hemisferio principal. [29]

Los científicos han reconocido dos clases de características geológicas en Oberon: cráteres y chasmata ('cañones': depresiones profundas, alargadas y empinadas [30] que probablemente se describirían como valles o escarpes si estuvieran en la Tierra). [8] La superficie de Oberón es la más llena de cráteres de todas las lunas de Urano, con una densidad de cráteres que se aproxima a la saturación, cuando la formación de nuevos cráteres se equilibra con la destrucción de los antiguos. Este elevado número de cráteres indica que Oberon tiene la superficie más antigua entre las lunas de Urano. [31] Los diámetros del cráter varían hasta 206 kilómetros para el cráter más grande conocido, [31] Hamlet .[32] Muchos cráteres grandes están rodeados por eyecta ( rayos ) deimpacto brillante queconsisten en hielo relativamente fresco. [8] Los cráteres más grandes, Hamlet, Othello y Macbeth, tienen pisos hechos de un material muy oscuro depositado después de su formación. [31] Se observó un pico con una altura de aproximadamente 11 km en algunasimágenes de la Voyager cerca del extremo sureste de Oberon, [33] que puede ser el pico central de una gran cuenca de impacto con un diámetro de aproximadamente 375 km. [33] La superficie de Oberón está cruzada por un sistema de cañones, que, sin embargo, están menos extendidos que los que se encuentran en Titania. [8] Los lados de los cañones son probablemente escarpes producidos porfallas normales [g] que pueden ser viejas o frescas: estas últimas seccionan los depósitos brillantes de algunos cráteres grandes, lo que indica que se formaron más tarde. [34] El cañón de Oberonian más prominente es Mommur Chasma . [35]

La geología de Oberon fue influenciada por dos fuerzas en competencia: la formación de cráteres de impacto y el resurgimiento endógeno. [34] El primero actuó durante toda la historia de la luna y es el principal responsable de su apariencia actual. [31] Estos últimos procesos estuvieron activos durante un período posterior a la formación de la luna. Los procesos endógenos fueron principalmente de naturaleza tectónica y llevaron a la formación de cañones, que en realidad son grietas gigantes en la corteza de hielo. [34] Los cañones arrasaron partes de la superficie más antigua. [34] El agrietamiento de la corteza fue causado por la expansión de Oberon en aproximadamente un 0,5%, [34] que ocurrió en dos fases correspondientes a los cañones viejos y jóvenes.

Se desconoce la naturaleza de las manchas oscuras, que ocurren principalmente en el hemisferio delantero y en el interior de los cráteres. Algunos científicos plantearon la hipótesis de que son de origen criovolcánico (análogos de maria lunar ), [31] mientras que otros piensan que los impactos excavaron material oscuro enterrado bajo el hielo puro ( corteza ). [28] En el último caso, Oberon debería estar al menos parcialmente diferenciado, con la corteza de hielo sobre el interior no diferenciado. [28]

Entidades de superficie con nombre en Oberon [36]
CaracterísticaLleva el nombre deTipoLongitud (diámetro), kmCoordenadas
Mommur ChasmaMommur , folclore francésChasma53716°18′S 323°30′E / 16,3 ° S 323,5 ° E / -16.3; 323.5
AntonioMarco AntonioCráter4727°30′S 65°24′E / 27,5 ° S 65,4 ° E / -27.5; 65.4
CésarJulio César7626°36′S 61°06′E / 26.6°S 61.1°E / -26.6; 61.1
CoriolanusCoriolanus12011°24′S 345°12′E / 11.4°S 345.2°E / -11.4; 345.2
FalstaffFalstaff12422°06′S 19°00′E / 22.1°S 19.0°E / -22.1; 19.0
HamletHamlet20646°06′S 44°24′E / 46.1°S 44.4°E / -46.1; 44.4
LearKing Lear1265°24′S 31°30′E / 5.4°S 31.5°E / -5.4; 31.5
MacBethMacbeth20358°24′S 112°30′E / 58.4°S 112.5°E / -58.4; 112.5
OthelloOthello11466°00′S 42°54′E / 66.0°S 42.9°E / -66.0; 42.9
RomeoRomeo15928°42′S 89°24′E / 28.7°S 89.4°E / -28.7; 89.4
Surface features on Oberon are named for male characters and places associated with Shakespeare's works.[37]

Origin and evolution[edit]

Oberon is thought to have formed from an accretion disc or subnebula: a disc of gas and dust that either existed around Uranus for some time after its formation or was created by the giant impact that most likely gave Uranus its large obliquity.[38] The precise composition of the subnebula is not known; however, the relatively high density of Oberon and other Uranian moons compared to the moons of Saturn indicates that it may have been relatively water-poor.[h][8] Significant amounts of carbon and nitrogen may have been present in the form of carbon monoxide and N2 instead of methane and ammonia.[38] The moons that formed in such a subnebula would contain less water ice (with CO and N2 trapped as clathrate) and more rock, explaining the higher density.[8]

Oberon's accretion probably lasted for several thousand years.[38] The impacts that accompanied accretion caused heating of the moon's outer layer.[39] The maximum temperature of around 230 K was reached at the depth of about 60 km.[39] After the end of formation, the subsurface layer cooled, while the interior of Oberon heated due to decay of radioactive elements present in its rocks.[8] The cooling near-surface layer contracted, while the interior expanded. This caused strong extensional stresses in the moon's crust leading to cracking. The present-day system of canyons may be a result of this process, which lasted for about 200 million years,[40] implying that any endogenous activity from this cause ceased billions of years ago.[8]

The initial accretional heating together with continued decay of radioactive elements were probably strong enough to melt the ice[40] if some antifreeze like ammonia (in the form of ammonia hydrate) or some salt was present.[26] Further melting may have led to the separation of ice from rocks and formation of a rocky core surrounded by an icy mantle. A layer of liquid water ('ocean') rich in dissolved ammonia may have formed at the core–mantle boundary.[26] The eutectic temperature of this mixture is 176 K.[26] If the temperature dropped below this value the ocean would have frozen by now. Freezing of the water would have led to expansion of the interior, which may have also contributed to the formation of canyon-like graben.[31] Still, present knowledge of the evolution of Oberon is very limited.

Exploration[edit]

Main article: Exploration of Uranus

So far the only close-up images of Oberon have been from the Voyager 2 probe, which photographed the moon during its flyby of Uranus in January 1986. Since the closest approach of Voyager 2 to Oberon was 470,600 km,[41] the best images of this moon have spatial resolution of about 6 km.[31] The images cover about 40% of the surface, but only 25% of the surface was imaged with a resolution that allows geological mapping.[31] At the time of the flyby the southern hemisphere of Oberon was pointed towards the Sun, so the dark northern hemisphere could not be studied.[8] No other spacecraft has ever visited the Uranian system.

See also[edit]

  • List of natural satellites
  • Oberon in fiction
  • List of tallest mountains in the Solar System

Notes[edit]

  1. ^ A number of bright-rayed craters are visible. Hamlet, just below center, has dark material on its floor; to its upper left is smaller Othello. Above the limb at lower left rises an 11 km high mountain, probably the central peak of another crater. Mommur Chasma runs along the terminator at upper right.
  1. ^ Surface area derived from the radius r: .
  2. ^ Volume v derived from the radius r: .
  3. ^ Surface gravity derived from the mass m, the gravitational constant G and the radius r: .
  4. ^ Escape velocity derived from the mass m, the gravitational constant G and the radius r: √2Gm/r.
  5. ^ The five major moons are Miranda, Ariel, Umbriel, Titania and Oberon.
  6. ^ The eight moons more massive than Oberon are Ganymede, Titan, Callisto, Io, Earth's Moon, Europa, Triton, and Titania.[25]
  7. ^ Some canyons on Oberon are graben.[31]
  8. ^ For instance, Tethys, a Saturnian moon, has a density of 0.97 g/cm³, which means that it contains more than 90% water.[10]

References[edit]

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  • Arnett, Bill (November 17, 2004). "Seeing the Solar System". The Nine Planets.
  • Hamilton, Calvin J. (2001). "Oberon". Views of the Solar System web site.
  • "Oberon: Overview". NASA's Solar System Exploration web site.
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