Takket være Voyager missioner, der passerede gennem det ydre solsystem i slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 1980'erne, var forskerne i stand til at få det første tæt kig på Uranus og dets månesystem. Faktisk kan astronomer nu tegne sig for 27 måner i kredsløb omkring den tealfarvede kæmpe.
Af disse er ingen større i størrelse, masse eller overfladeareal end Titania, der blev navngivet passende. Som en af de første måne, der blev opdaget omkring Uranus, får denne stærkt kraterede og arrede måne det navn fra den fiktive fe af dronningen i Shakespeares En skærsommernats drøm.
Opdagelse og navngivning:
Titania blev opdaget af William Herschel den 11. januar 1787, den engelske astronom, der havde opdaget Uranus i 1781. Opdagelsen blev også gjort samme dag som han opdagede Oberon, Uranus 'næststørste måne. Selv om Herschel rapporterede at have observeret fire andre måner på det tidspunkt, ville Royal Astronomical Society senere bestemme, at dette krav var falsk.
Det ville være næsten fem årtier efter, at Titania og Oberon blev opdaget, at en anden astronom end Herschel ville observere dem. Derudover vil Titania blive omtalt som ”den første satellit af Uranus” i mange år - eller af betegnelsen Uranus I, som blev givet den af William Lassell i 1848.
I 1851 begyndte Lassell at nummerere alle fire kendte satellitter i rækkefølge af deres afstand fra planeten med romertal, hvor Titanias betegnelse blev Uranus III. I 1852 foreslog Herschels søn John, og på anmodning af Lassell selv, at månens navn skulle ændres til Titania, dronningen af feerne i En skærsommernats drøm. Dette var i overensstemmelse med alle Uranus 'satellitter, der fik navn fra værkerne af William Shakespeare og Alexander Pope.
Størrelse, masse og bane:
Med en diameter på 1.578 kilometer, et overfladeareal på 7.820.000 km² og en masse på 3.527 ± 0,09 × 1021 kg, Titania er den største af Uranus 'måner og den ottestørste måne i solsystemet. I en afstand af ca. 436.000 km (271.000 mi) er Titania også den næst længste fra planeten af de fem store måner.
Titanias måne har også en lille excentricitet og er meget tilbøjelig i forhold til ækvator for Uranus. Det er orbitalperiode, der er 8,7 dage, er også sammenfaldende med dets rotationsperiode. Dette betyder, at Titania er en synkron (eller tidligt aflåst) satellit, hvor den ene side altid peger mod Uranus.
Fordi Uranus kredser om solen på sin side, og dens måner kredser om planetens ækvatorplan, er de alle udsat for en ekstrem sæsonåben cyklus, hvor de nordlige og sydlige poler oplever 42 år med enten fuldstændigt mørke eller fuldstændigt sollys.
Sammensætning:
Forskere mener, at Titania er sammensat af lige store dele (som kan indeholde kulstofholdige materialer og organiske forbindelser) og is. Dette understøttes af undersøgelser, der viser, at Titania har en usædvanlig høj densitet for en uransk satellit (1,71 g / cm³). Tilstedeværelsen af vandis understøttes af infrarøde spektroskopiske observationer foretaget i 2001–2005, som har afsløret krystallinsk vandis på månens overflade.
Det menes også, at Titania er differentieret til en stenet kerne omgivet af en iskald kappe. Hvis det er sandt, vil dette betyde, at kernens radius er ca. 520 km (320 mi), hvilket vil betyde, at kernen tegner sig for 66% af månens radius og 58% af dens masse.
Som med Uranus 'andre større måner, er den nuværende tilstand af den iskolde mantel ukendt. Hvis isen imidlertid indeholder nok ammoniak eller anden frostvæske, kan Titania have et flydende havlag ved kerne-mantelgrænsen. Tykkelsen på dette hav, hvis det findes, er op til 50 km (31 mi), og dets temperatur er omkring 190 K.
Det er naturligvis usandsynligt, at et sådant hav kan støtte livet. Men hvis man antager, at dette hav understøtter hydrotermiske åbninger på dets gulv, er det muligt, at der kunne eksistere liv i små pletter tæt på kernen. Oberon's indre struktur afhænger dog stærkt af dens termiske historie, som for tiden er dårligt kendt.
Voyager 2:
De eneste direkte observationer foretaget af Titania blev foretaget af Voyager 2 rumsonde, der fotograferede månen under dens flyby af Uranus i januar 1986. Disse billeder dækkede ca. 40% af overfladen, men kun 24% blev fotograferet med den nøjagtighed, der kræves til geologisk kortlægning.
Voyagers flyby af Titania faldt sammen med den sydlige halvkugles sommersolværk, da næsten hele den nordlige halvkugle var uillumineret. Som med de andre store måner i Uranus forhindrede dette overfladen i at blive kortlagt i detaljer. Intet andet rumfartøj har besøgt det uranske system eller Titania før eller siden, og ingen mission er planlagt i en overskuelig fremtid.
Interessante fakta:
Titania er mellemliggende med hensyn til lysstyrke, og optager et midterste sted mellem de mørke måner i Oberon og Umbriel og de lyse måner fra Ariel og Miranda. Det er overflade som regel rød i farve (mindre end Oberon), undtagen hvor frisk påvirkning har fundet sted, som har efterladt overfladen blå farve. Overfladen af Titania er mindre tungt krateret end overfladen på enten Oberon eller Umbriel, hvilket antyder, at dens overflade er meget yngre.
Som alle Uranus 'store måner, er dets geologi påvirket af en kombination af slagkratre og endogen genoverflade. Mens den førstnævnte handlede over månens hele historie og påvirkede alle dens overflader, var de sidstnævnte processer hovedsageligt aktive efter månens dannelse og resulterede i en udjævning af dens funktioner - deraf det lave antal nutidige påvirkningskrater.
Generelt har forskere anerkendt tre klasser af geologiske træk ved Titania. Disse inkluderer kratre, fejl (eller arv) og hvad der er kendt som grabber (nogle gange kaldet kløfter). Titanias kratere strækker sig i diameter fra et par kilometer til 326 kilometer - for det største kendte krater, Gertrude. Titanias overflade er også gennemskåret af et system med enorme fejl (arme); og nogle steder markerer to parallelle skarpe fordybninger i satellitens skorpe, og danner grob (aka. canyons).
Griberne på Titania spænder i diameter fra 20 til 50 kilometer (12–31 mi) og i en lettelse (dvs. dybde) fra 2 til 5 km. Den mest fremtrædende grav på Titania er Messina Chasma, der løber i ca. 1.500 kilometer (930 mi) fra ækvator næsten til sydpolen. Griberne er sandsynligvis de yngste geologiske træk på Titania, da de skærer igennem alle krater og endda de glatte sletter.
Ligesom Oberon er overfladefunktionerne på Titania opkaldt efter tegn i værker af Shakespeare, med alle de fysiske træk er opkaldt efter kvindelige karakterer. For eksempel er krateret Gertrude opkaldt efter Hamlets mor, mens andre kratere - Ursula, Jessica og Imogen - er opkaldt efter karakterer fra Meget meget om intet, Venedigs købmand, og Cymebline, henholdsvis.
Interessant nok tyder tilstedeværelsen af kuldioxid på overfladen på, at Titania også kan have en hård sæsonstemning på CO², meget som den joviske måne Callisto. Andre gasser, som nitrogen eller methan, er usandsynligt, at Titania er svag tyngdekraft ikke kunne forhindre dem i at flygte ud i rummet.
Som alle Uranus 'måner, er der stadig meget, der opdages om denne mest massive af hendes satellitter. I de kommende år kan man kun håbe, at NASA, ESA eller andre rumfartsbureauer beslutter, at en anden Voyager-lignende mission er nødvendigt i det ydre solsystem. Indtil et sådant tidspunkt vil Uranus og de mange måner, der kredser om det, fortsætte med at holde hemmeligheder fra os.
Vi har skrevet mange artikler om Titania her i Space Magazine. Her er hvor mange måner Har Uranus ?, Uranus 'Moon Oberon og Uranus' Moon Umbriel.
For mere information, se siden Ni Planeter på Titania og NASAs side om efterforskning af solsystemer på Titania.
Astronomy Cast har en episode om emnet. Her er afsnit 172: William Herschel
Kilder:
- NASA: Solar System Exploration - Titania
- Wikipedia - Titania (måne)
- SeaSky - Titania
