卫星天王:天卫三大约是月球的一半,直径大约为1,000英里(1600公里)。 天卫三每209小时绕天王星旋转一次。像许多其他遥远的行星一样,它被潮汐(同步旋转)所阻挡。每次旋转是一周,旋转也是一周,因此天卫三的“日”也持续209小时。
图解 : 1986年1月24号旅行者2号拍摄的天卫三南半球.
相对于天王恒星的赤道,天卫三旋转的轨道倾角几乎为零,这很奇怪,因为天王恒星的旋转实际上是侧向滚动。
天卫三的历史
天卫三于1787年被发现。它的英文 名泰坦尼亚(Titania)来自天卫三0,是精灵王后的名字。在这项工作中,天卫三1的丈夫是天卫三2(Oberon),而天卫三的发现者天卫三4(William Herschel)命名了另一颗恒星卫星天王(天卫 D)天卫三它是两颗天王星中最大的一颗,更接近天王星。 天王星还拥有三颗大卫星和20多个小卫星。因为发现者天卫三喜欢用戏剧人物天卫三9来命名天王的卫星,所以后来的天文学家还通过命名天卫三和其他天王的地形特征来保留这一传统。最近发现的大多数卫星和陨石坑都以喜剧天卫三9的角色命名,而主要地形特征(如地形和和平)则以工作地点命名。人们认为,当形成恒星天王时,岩石和周围物质的结合形成了天卫三。这将使卫星具有约45亿年的历史。但是,其表面上的火山口并不多。
天卫三4
资料来源:伦敦国家肖像画廊
人们怀疑天卫三发生了内部变化。这个行星(这里估计是错别字,应该是人造卫星)经历了加热,聚变和表面改造的过程。这个过程也留下了巨大的大炮。该重塑过程可能会在天王星撞击到侧面的同时发生。人们认为天卫三的内部在形成后的某个时候会膨胀,这导致在其表面上形成了称为悬崖的巨大裂缝。 天卫三内的扩张维持了其冻结的外壳。如果您曾经遇到过液态水和氨气,后来会冻结,则可能发生这种情况。这些崎的山脊之间没有太多的陨石坑,这表明从地质角度来看,形成大量陨石坑的时间不多。它也与先前的理论兼容。
天王卫星
图片来源:NASA
天卫三的地形地貌
天卫三有几个重要的撞击坑。 葛簇 Gertrude的直径约为300公里,深度约为2公里。 葛簇特殊环形山的名称来自戏剧天卫三0中的角色。 欧 苏 拉(厄休拉)是一个直径约140公里的撞击坑。
天卫三地面上满是山脊,巨大且非常高的平行断层。在地球上可以找到类似的地形,例如峡谷地国家公园美国和东非大裂谷。脊之间的谷称为陡峭的脊。在天卫三时最大的陡峭峰被称为墨西 Messina Chasma。
图解:这张旅行者2号的泰坦妮亚影像,显示有大量的断层。
这条1500公里长的断层从西北延伸到东南。 贝尔蒙 泰峡谷(贝尔蒙特查斯玛)沿天卫三向东延伸,长约260公里。它通过了火山口欧 苏 拉。 胡西庸(Rousillon)或“ Steep Ridge”这个名字已经收到了另一个更大的耳环。最陡峭的名字来自戏剧天卫三9中的地名。
许多其他陨石坑也收到了天卫三9的名字。包括凡勒利亚(瓦莱里亚),摩普莎(摩普萨),露西塔(卢塞塔),玛利娜(码头),芙赖尼亚(弗林尼亚),伊拉克拉(伊拉克),波娜(波纳) ,阿德里安娜(Adriana),伊摩琴(Imogen)和卡尔普尼亚(Calphurnia)。其他陨石坑的传统名称为英国,例如凯瑟琳(凯瑟琳),埃莉诺(埃里诺)和洁西卡(杰西卡)。即使天卫三有气氛,它也会很薄。只要大气存在,它就必须由二氧化碳组成,二氧化碳会通过暴露在阳光下的冷冻二氧化碳缓慢地补充。如果那里有大气,那么它的大气压力将是地球大气压力的十亿分之一。 天卫三地面气温在60至90 开尔文之间;该温度不高于氢分子冷凝形成固体的温度。 天卫三的气氛可能是季节性的。它只会在420-0恒星绕太阳运行时才在42年夏天出现,这意味着一侧只有一个大气层,而卫星背面的大气层也被冻结了。过去天卫三可能会有更厚的大气层,因为天王磁层将从卫星表面吸收任何气态粒子。
图解:天卫三地表被称为“陡坎”的巨大裂缝
图源:NASA
天卫三的内部结构
天王星星非常冷。尽管它具有磁场,但该磁场似乎是由围绕其固体核的水和氨的海洋而不是由熔融核产生的。 天王恒星在天卫三时没有产生明显的潮汐引力,也没有产生热量来加热卫星。 天卫三因为它主要由岩石和冰组成,所以不会反射太多的阳光。尽管它可能包含水冰,但其温度足以容纳冷冻的氨和二氧化碳。
图解:地球、月球和二氧化钛的大小比较。
天卫三可能具有内部分层结构。例如,地球具有熔融核,半液体地幔和固体表面。 天卫三过去曾经历过巨大的潮汐力,并且可能经历过天王星际磁层驱动的潮汐或地热变暖。这样可以加热,混合并改造原始的天卫三岩石和冰混合物。这样就形成了坚固的岩石芯,由冰,氨和岩石制成的地幔以及由冰制成的地壳。重塑该行星的过程可以解释该卫星相对年轻的表面及其its的形成方式。今天,在其冰壳和岩心之间可能有也可能没有液体形成。如果天卫三有一个地下海洋,则它必须有大量的液态氨,以避免在卫星的当前低温下在冰上冻结。
另一个可能性是天卫三岩石成分包含放射性元素,这些元素被组合形成了这颗卫星。在人造卫星的形成过程中,放射性加热帮助原子核凝固,而较轻的元素移动到地面。如果地球核心由于放射性衰变而被加热,那么这一过程将在卫星形成后的数亿年内结束。
当放射性物质落入堆芯时,加热会使天卫三膨胀。这会在冰冻的地面上产生裂缝和断层,并有助于软化现有的火山口。
对天卫三的探索
地球已使用红外反射光度法研究天王星卫星。 1981年,M。J. Lebofsky和G. Rieke首次进行了这项工作。旅行者1无法访问恒星天王。旅行者2号于1986年升为天王星。
旅行者2的概念图
图片来源:NASA
此行仅提供了卫星表面40%的详细图像。也有针对天王恒星及其卫星的几次探索任务,但没有航天局计划组织天王恒星的任务。