天衛五

天衛五

天衛五(Miranda)是天王星的一顆衛星。它是天王星已知衛星中距其第十一近,也是天王星的大衛星中靠天王星最近的一顆。

  • 中文名稱
    天衛五
  • 外文名稱
    Miranda
  • 表面積
    700 000 km2
  • 衛星半徑
    235.8千米
  • 直徑
    472 千米
  • 平均半徑
    235.8 ± 0.7 km (地球的0.03697)
  • 衛星直徑
    472 千米

基本信息

公轉軌道: 距天王星129,850 千米

天衛五

衛星直徑: 472 千米

衛星半徑:235.8千米

自轉周期、公轉周期:均為1.413天

大小 480×468.4×465.8 km

平均半徑 235.8 ± 0.7 km (地球的0.03697)

表面積 700 000 km2

體積 54 835 000 km3

質量 6.59 ± 0.75 × 1019 公斤(地球的1.103 × 10–5)

平均密度 1.20 ± 0.15 g/cm3[2]

赤道表面重力 0.079 米/秒2

宇宙速度 0.193 公裏/秒

自轉周期 同步自轉

轉軸傾角 0

反照率 0.32

表面溫度 平均59 K 最大86 K

星等 15.8

Miranda是莎士比亞的作品《暴風雨》中魔術師的一個女兒的名字

它是由Kuiper于1948年發現。

1986年1月,美國國家航空航天局的旅行者2號飛船為了繼續飛向海王星,不得不飛近天王星以獲得推動力,由于整個飛行的方向幾乎與黃道面成90度角,所以隻與天衛五十分接近。在旅行者2號飛近之前,由于天衛五不是天王星的最大衛星,也沒有什麽特別之處,因此也不可能被選為主要研究對象,所以當時對于這顆衛星幾乎是一無所知的。然而旅行者2號卻證明了這是一顆非常有趣的衛星。

物理性質

米蘭達的表面也許主要是碎冰、低密度矽酸鹽和有機化合物組成的岩石。米蘭達表面殘破有如補丁的地形,表明在這顆衛星上曾有強烈的地質活動進行過,才會有巨大的峽谷交叉往來于表面。

被稱為冕狀物(coronae)的巨大溝槽結構,可能是被溫暖的冰刺穿或涌出造成的 。這種作用可能改變了衛星內部的密度分布,也可能造成米蘭達自身的重組。 相似的情況相信也曾在土星的衛星恩塞拉都斯發生過。這種活動的能源被認為是來自天王星的潮汐力,可能在過去曾和其他天王星的衛星有軌道共振的關系。

米蘭達過去的地質活動相信在軌道離心率比目前大時,曾經歷過潮汐加熱。在他早期的歷史,米蘭達曾經和烏伯瑞爾有3:1的軌道共振,之後才從那種狀態脫離。共振會使軌道離心率增加,隨著時間的變化,由天王星產生的潮汐力引起潮汐摩擦,導致衛星內部被加熱。在天王星的系統中,由于行星的扁率和相對于衛星的尺度不是很大,衛星要從共振的軌道中脫離比在木星或土星的系統中容易。對一顆靠近行星的衛星而言,米蘭達的軌道傾斜(4.34°)是很大的,因此米蘭達能從與烏伯瑞爾的次要的共振中逃逸而出,而這個逃脫的機製相信可以解釋為何他的軌道傾斜超過天王星其他大衛星的10倍以上(參見天王星的衛星)。

早期的理論,在 航海家2號 飛掠之後的短時間但現在已經被屏棄了,認為米蘭達的前身曾被巨大的撞擊擊碎掉,然後碎片再重新聚集呈現在這種奇怪的模樣。

在接近2007年12月7日的分點,米蘭達越過天王星的中心造成一次短暫的日食

科學家在米蘭達上發現了下列的地質特征:

撞擊坑

冕狀物 (大的卵圓形形狀)

區域(地質學的領域)

斷崖(懸崖)

溝槽

狀態

米蘭達(Miranda)的表面也許主要是碎冰、低密度矽酸鹽和有機化合物組成的岩石。被稱為冕狀物(coronae)的巨大溝槽結構,可能是被溫暖的冰刺穿或涌出造成的。這種作用可能改變了衛星內部的密度分布,也可能造成米蘭達自身的重組。相似的情況相信也曾在土星的衛星恩塞拉都斯發生過。這種活動的能源被認為是來自天王星的潮汐力,可能在過去曾和其他天王星的衛星有軌道共振的關系。

維羅納斷崖的特寫鏡頭維羅納斷崖的特寫鏡頭

早期的理論(在旅行者2號飛掠之後的短時間但現在已經被屏棄了)認為米蘭達的前身曾被巨大的撞擊擊碎掉,然後碎片再重新聚集呈現在這種奇怪的模樣。

科學家在米蘭達上發現了下列的地質特征:

撞擊坑

冕狀物 (大的卵圓形形狀)

區域(地質學的領域)

斷崖(懸崖)

峽溝(平行的溝槽)

地形

天衛5的地形異常復雜,雄偉壯麗。有眾多的山脈和峽谷,以及並排溝槽、破缺山崖、環形高地等地貌。有高達6000米的懸崖峭壁,深達16千米、寬達20千米的峽谷,高達24千米的山峰。這些地貌說明,天衛5在過去曾有過大規模的板塊運動。也有科學家認為天衛5原來十分光滑,經歷了多次小行星或彗星撞擊導致粉碎,後來又在自身引力的作用下重新組合。天衛5地表上有一個20公裏深的古老溝谷和其它較年輕的地表連線在一起就是這種說法的證據。

未知之謎

對于天衛五的奇異地形中熔洞和粉碎說都僅僅是理論上的推測。還需要更多的證據來增強這些理論的說服力。

現在還沒有再次探測天王星和海王星的計畫。什麽時候再去探訪這奇異的世界?旅行者2號帶回的資料將在很長時間裏成為我們擁有的有關它們的唯一的信息源。

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