天衛(wèi)五(Miranda)是天王星的一顆衛(wèi)星。它是天王星已知衛(wèi)星中距其第十一近,也是天王星的大衛(wèi)星中靠天王星最近的一顆。
基本信息
公轉(zhuǎn)軌道: 距天王星129,850 千米
衛(wèi)星直徑: 473Km
自轉(zhuǎn)周期、公轉(zhuǎn)周期:均為1.413天
體積 54 835 000 km3
質(zhì)量 6.59 ± 0.75 × 119 Kg(地球的1.103 × 10^–5)
平均密度 1.20 ± 0.15 g/cm3
赤道表面重力 0.079 m/s
宇宙速度 0.193 km/s
自轉(zhuǎn)周期 同步自轉(zhuǎn)
反照率 0.32
表面溫度 平均59K,最大86 K
視星等 15.8
Miranda是莎士比亞的作品《暴風(fēng)雨》中魔術(shù)師的一個(gè)女兒的名字
它是由Kuiper于1948年發(fā)現(xiàn)。
1986年1月,美國航空航天局的旅行者2號探測器飛船為了繼續(xù)飛向海王星,不得不飛近天王星以獲得推動(dòng)力,由于整個(gè)飛行的方向幾乎與黃道面成90度角,所以只與天衛(wèi)五十分接近。在旅行者2號飛近之前,由于天衛(wèi)五不是天王星的最大衛(wèi)星,也沒有什么特別之處,因此也不可能被選為主要研究對象,所以當(dāng)時(shí)對于這顆衛(wèi)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(wèi)星。
物理性質(zhì)
米蘭達(dá)的表面也許主要是碎冰、低密度硅酸鹽和有機(jī)化合物組成的巖石。米蘭達(dá)表面殘破有如補(bǔ)丁的地形,表明在這顆衛(wèi)星上曾有強(qiáng)烈的地質(zhì)活動(dòng)進(jìn)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(jié)構(gòu),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(wèi)星內(nèi)部的密度分布,也可能造成米蘭達(dá)自身的重組。相似的情況相信也曾在土星的衛(wèi)星恩塞拉都斯發(fā)生過。這種活動(dòng)的能源被認(rèn)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(wèi)星有軌道共振的關(guān)系。
米蘭達(dá)過去的地質(zhì)活動(dòng)相信在軌道離心率比目前大時(shí),曾經(jīng)歷過潮汐加熱。在他早期的歷史,米蘭達(dá)曾經(jīng)和烏伯瑞爾有3:1的軌道共振,之后才從那種狀態(tài)脫離。共振會使軌道離心率增加,隨著時(shí)間的變化,由天王星產(chǎn)生的潮汐力引起潮汐摩擦,導(dǎo)致衛(wèi)星內(nèi)部被加熱。在天王星的系統(tǒng)中,由于行星的扁率和相對于衛(wèi)星的尺度不是很大,衛(wèi)星要從共振的軌道中脫離比在木星或土星的系統(tǒng)中容易。對一顆靠近行星的衛(wèi)星而言,米蘭達(dá)的軌道傾斜(4.34°)是很大的,因此米蘭達(dá)能從與烏伯瑞爾的次要的共振中逃逸而出,而這個(gè)逃脫的機(jī)制相信可以解釋為何他的軌道傾斜超過天王星其他大衛(wèi)星的10倍以上(參見天王星的衛(wèi)星)。
早期的理論(在旅行者2號探測器飛掠之后的短時(shí)間但現(xiàn)在已經(jīng)被屏棄了)認(rèn)為米蘭達(dá)的前身曾被巨大的撞擊擊碎掉,然后碎片再重新聚集呈現(xiàn)在這種奇怪的模樣。
在接近2007年12月7日的分點(diǎn),米蘭達(dá)越過天王星的中心造成一次短暫的日食。
科學(xué)家在米蘭達(dá)上發(fā)現(xiàn)了下列的地質(zhì)特征:
撞擊坑
冕狀物 (大的卵圓形形狀)
區(qū)域(地質(zhì)學(xué)的領(lǐng)域)
斷崖(懸崖)
溝槽
地形
天衛(wèi)5的地形異常復(fù)雜,雄偉壯麗。有眾多的山脈和峽谷,以及并排溝槽、破缺山崖、環(huán)形高地等地貌。有高達(dá)6000米的懸崖峭壁,深達(dá)16千米、寬達(dá)20千米的峽谷,高達(dá)24千米的山峰。這些地貌說明,天衛(wèi)5在過去曾有過大規(guī)模的板塊運(yùn)動(dòng)。也有科學(xué)家認(rèn)為天衛(wèi)5原來十分光滑,經(jīng)歷了多次小行星或彗星撞擊導(dǎo)致粉碎,后來又在自身引力的作用下重新組合。天衛(wèi)5地表上有一個(gè)20公里深的古老溝谷和其它較年輕的地表連接在一起就是這種說法的證據(jù)。
未知之謎
對于天衛(wèi)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(jù)來增強(qiáng)這些理論的說服力。
現(xiàn)在還沒有再次探測天王星和海王星的計(jì)劃。什么時(shí)候再去探訪這奇異的世界?旅行者2號探測器帶回的資料將在很長時(shí)間里成為我們擁有的有關(guān)它們的唯一的信息源。
參考資料 >