Оберон – второй спутник Урана

Общая характеристика второго спутника Урана - Открытие и исследования - Особенности строения спутника - Поверхность и наиболее значимые элементы ландшафта Оберона

Оберон – так называется второй по величине спутник Урана, получивший имя в честь повелителя фей и эльфов, правителя волшебного леса Моммур из пьесы Шекспира «Сон в летнюю ночь».

Общая характеристика Оберона – второго спутника Урана

Вопреки сказочному названию, спутник Оберон ничем особым не выделяется и, судя по всему, не представляет особого интереса для исследователей. Лишь однажды, зимой 1986, земной аппарат «Вояджер-2» потревожил покой Оберона, пролетев на расстоянии 470 600 км и передав на Землю его снимки и ряд научных данных.

Фото спутника Оберон сделанное «Вояджером-2» с расстояния 660 тыс. км. Похож на Луну? На нем даже практически лунные «моря» есть!

Откуда взялся Оберон? Вполне вероятно, что этот спутник сформировался из пылевого диска, окружавшего Уран сразу после образования. Так что можно считать его практически ровесником планеты. Оберон состоит примерно из равного количества камня и льда и, вероятно, представляет собой плотное каменное ядро, окруженное толстой ледяной мантией. на границе этих двух слоев, скорее всего имеется слой жидкой воды.

Вопреки тому, что большую часть массы Оберона составляют камень и лед, поверхность этого спутника Урана не ожидаемо серая, а скорее темно-красное. Причиной этого, скорее всего служит пыль из внешних пределов планетарной системы, хотя возможно дело в солнечном ветре – ведь наиболее насыщенный красный оттенок имеет ведущее полушарие Оберона.

Откуда же взяться солнечному ветру рядом с планетой обладающей таким мощным магнитным полем как Уран? Дело в том, что Оберон находится достаточно далеко от Урана (584 000 км) и его орбита частично выходит за пределы магнитосферы Урана.

В итоге поверхность Оберона бомбардируют ионы звездного ветра, а ведомое полушарие еще и частицы плазмы магнитосферы. Однако если у других спутников воздействие ионов магнитосферной плазмы вызывает потемнение оболочки ведомого полушария, Оберон не демонстрирует этой особенности. То ли гипотеза о связи бомбардировок и темного цвета поверхности неверна, то ли далекая луна меньше подвергается воздействию, – неизвестно.

Открытие и исследования Оберона

Спустя 6 лет после обнаружения планеты Уран в 1781 году, его первооткрыватель Уильям Гершель обнаружил у планеты два крупных спутника. Это произошло 11 января 1787. Луна, расположенная на дальней орбите, получила впоследствии название Оберон.

Спутник уступает размерами Титании, открытой одновременно с ним, но все равно входит в десятку крупнейших спутников Солнечной системы (9-ый по массе и 10-ый по размеру), а среди лун Урана является вторым.

Интересно, что Гершелю во многом повезло со временем наблюдений. Ещё полвека после него никто не смог толком наблюдать спутники Урана – все-таки оптика оставляла желать лучшего. Даже в наше время разглядеть Титанию и Оберон с Земли можно только в довольно дорогие любительские телескопы.

Первоначально Оберон называли “2-ым спутником Урана”, а в 1848 году Уильям Лассел дал ему имя “Уран II” (Гершель именовал будущий Оберон: “Уран IV”, в то время как “двойкой” была Титания).

В 1851 году Лассел одновременно восстановил справедливость и навел порядок в наименованиях: он обозначил 4 известных на тот момент спутника Урана римскими цифрами в порядке их удаления от планеты. Таким образом, Оберон снова стал “Ураном IV”, правда совсем не на долго.

Буквально на следующий год (1852 г.), сын Уильяма Гершеля, Джон Гершель, предложил Ласселу назвать все 4 найденных к тому времени спутника Урана (2 из которых нашел сам Лассел) в честь персонажей произведений Вильяма Шекспира и Александра Поупа. Так и появились в небесах Урана Оберон и Титания, а также Ариэль и Умбриэль.

Крупнейшие спутники Урана: Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль, Миранда

Особенности строения Оберона

Оберон – древний спутник, сформировавшийся (как и соседняя Титания) из аккреционного диска Урана на ранних стадиях формирования системы.  Оберон движется на расстоянии 584 000 км от Урана, по слегка вытянутой и наклоненной к плоскости экватора орбите. На Уран он все время «смотрит» одной и той же стороной (ведущей), так как являет собой синхронный спутник.

Смена сезонов здесь, как и на остальных крупных лунах Урана, весьма причудлива из-за того, что плоскость экватора планеты примерно совпадает с плоскостью экватора (и орбиты) его крупных спутников.

42 года на одном полушарии стоит полярный день, в то время как другого полушария не достигает ни один лучик света. Затем день сменяется полярной ночью длиной в 42 года. Затяжное лето характеризуется тем, что Солнце на освещенном полюсе чуть-чуть не достигает зенита. «Вояджер-2», совершая свой полет, застал солнцестояние в южном полушарии.

Плотность Оберона (1,63 г/см³) – самая высокая среди спутников Сатурна. При такой плотности, все указывает на примерно равные пропорции двух компонентов: льда и камня. Хотя это обычный водяной лед (это показали спектрографические наблюдения), при сверхнизких температурах характерных для поверхности Оберона, он скорее похож на камень, чем на привычный нам лед. Его абсорбционные полосы на ведомом полушарии сильнее, чем на ведущем, тогда как у остальных спутников Урана — наоборот.

Возможно, дело в том, что ведущее полушарие более подвержено метеоритным ударам, которые “выбивают” с него лёд. Тёмный материал мог образоваться в результате воздействия ионизирующего излучения на органические вещества, в частности, на метан, присутствующий там в составе клатратов.

Если судить по плотности, радиус каменного ядра Оберона составляет около 63% радиуса спутника (т.е. 480 км), а масса ядра примерно равна 54% общей массы.

О состоянии ледяной мантии этого спутника Урана, нам ничего не известно, неизвестно. Если лёд содержит достаточное количество аммиака или другого антифриза, то на границе ядра и мантии Оберона вполне может быть жидкий океан. Правда не спешите удивляться – искать здесь следы жизни бесполезно, это вам не Европа!

Дело в том, что даже если “оберонский” океан и существует (теоретическая глубина оценивается в слой толщиной в 40 км), его температура составляет примерно -90 градусов по Цельсию. Впрочем, так как мы ничего не знаем о процессах происходящих внутри Оберона, то подтвердить или опровергнуть это утверждение на данный момент не можем.

Вид на Уран с поверхности Оберона

Поверхность Оберона и наиболее значимые элементы ландшафта

Поверхность Оберона довольно тёмная (из крупных спутников Урана темнее него только Умбриэль), альбедо Бонда составляет всего около 14 %. Подобно другим спутникам Урана, у Оберона при увеличении фазового угла с 0° до 1° отражательная способность поверхности резко уменьшается с 31 % до 22 %. Это позволяет косвенно судить о структуре поверхности спутника, судя по всему она довольно пористая.

Поверхность спутника в основном красного цвета, за исключением ряда белых или слегка голубоватых “пятен” вокруг ударных кратеров, представляющих видимо обнажившееся подповерхностное вещество. Ведущее полушарие Оберона намного краснее ведомого, скорее всего необычный цвет спутника вызван оседанием пыли из внешней части системы спутников Урана. Этот сценарий объясняет и то почему красноватого материала больше на “внутренней” стороне – на неё просто выпадает больше пыли.

Наблюдение за поверхностью и сравнение Оберона с “соседями” позволяет сделать вывод как минимум о двух вещах: геологической активности здесь нет с незапамятных времен, а возраст Оберона скорее всего превышает возраст других спутников Урана. Судить об этом мы можем по количеству кратеров – здесь их настолько много, что их число уже не увеличивается: каждый новый кратер неизбежно разрушает более древний и в итоге общее количество остается примерно одинаковым.

Диаметр кратера Гамлета – самого большого из обнаруженных кратеров составляет 206 километров. Также выделяются кратеры Макбет (203 км), Ромео (159 км), Лир (126 км). Все топонимы, как и названия большинства небесных тел в системе Урана, отсылают нас к произведениям Уильяма Шекспира.

«Географическая карта» спутника Урана Оберона, на которой отмечены самые заметные особенности его рельефа

От многих кратеров расходятся светлые лучи, предположительно, выбросы льда (криовулканизм), до самых больших кратеров тёмное. Все это очень напоминает лунные моря и скорее всего имеет сходную с ними природу образования. По другой версии тёмное вещество выбито из глубинных слоёв ударами метеоритов, что возможно, если Оберон в некоторой мере дифференцирован, то есть имеет ледяную кору и недра из более тёмного материала. На некоторых снимках на лимбе Оберона видно 11-километровую возвышенность. Не исключено, что это — центральная горка ещё одного кратера, и тогда его диаметр должен быть около 375 км.

Рельеф Оберона сформирован двумя буквально противоборствующими друг другу процессами: образованием ударных кратеров и одновременно с этим эндогенным восстановлением поверхности, правда если первый процесс “работает” до сих пор, то второй прекратился давным давно, вместе с геологической активностью. Нынешние каньоны – гигантские трещины в ледяной коре спутника, как раз и являются тому немыми свидетельствами. Самый заметный каньон Оберона — каньон Моммур протяженностью 537 км.

Среди каньонов Оберона можно выделить два типа – “старые” и “молодые”, что может свидетельствовать о двух крупных “подвижках” коры Оберона, по всей видимости связанных с его расширением (оба раза примерно на 0,5%), за счет внутренних процессов.

Растрескивание коры было вызвано, скорее всего, расширением Оберона, которое произошло в два этапа, соответствующих появлению старых и молодых каньонов. При этом площадь его поверхности увеличилась примерно на 0,5 % и 0,4 % соответственно.

Александр Фролов, для сайта starcatalog.ru, компиляция на основе российских и зарубежных источников сети интернет, находящихся в открытом доступе