Содержание
Среди небесных тел Солнечной системы одним из самых интересных является Ариэль — спутник Урана, покрытый скалами и слоем льда. Пролетавший мимо него в 1986 году аппарат «Вояджер-2» заметил на поверхности объекта кратеры и другие следы геологической активности. Сейчас небесное тело является холодным и тектонически мертвым.
Открытие и наименование
Ариэль был обнаружен 24 октября 1851 г. английским астрономом-любителем У. Ласселом. Это было первое в XIX в. открытие небесного тела на орбите Урана — спутники Титания и Оберон были замечены почти за столетие до этого. Новый спутник был назван, как и все предыдущие и последующие, в честь персонажей британской классической литературы. Ариэль — дух воздуха, упоминавшийся в произведениях А. Поупа и У. Шекспира.
Размер, масса и орбита спутника Ариэль
Радиус Ариэля составляет 578,9 км, и это примерно в 11 раз меньше аналогичного показателя Земли, весит небесное тело около 1,4 х 1021 кг — несоизмеримо легче, чем наша планета.
Ариэль не стал исключением из ряда других крупных лун Урана и всегда обращен одной стороной к центральному телу урановой системы. Его орбита регулярна, наклон оси в экваториальной области и эксцентриситетная характеристика (сжатость траектории) по отношению к главной планете низкие — всего 0,26° и 0,0012 соответственно.
Скорость полета Ариэля в космосе — 0,541 км/с или 1,948 км/ч. Орбитальный период составляет чуть более чем 2,5 дня. Расстояние от спутника до Урана — около 191000 км.
Орбитальное вращение небесного тела синхронно осевому, потому оно пребывает в гравитационной связке с основной планетой. Движется Ариэль в экваториальной плоскости центрального объекта своей системы и расположен под прямым углом относительно Солнца.
Это стало причиной того, что времена года (их 2 — зима и лето) здесь длятся по 42 года. Оба полюса столько лет попеременно сначала непрерывно освещены солнечным светом, а затем находятся в полнейшей тьме. В период летнего солнцестояния на полюсе Солнце практически находится в зените.
Ни с одним из остальных спутников у этой луны орбитальной синхронизации нет. Все они движутся по собственным правилам.
Состав и внутреннее строение
Ариэль стал 4-м среди всех спутников Урана по размерам. Его плотность равна 1,66 г/см³, что говорит о наличии в составе небесного тела равных объемов камней на основе тяжелой органики и более легкого водяного льда.
Внутри спутник состоит из:
- скалистого ядра, которое занимает 64% радиуса тела и 52% его массы;
- ледяной мантии.
Поверхность спутника
Исследования доказывают, что поверхность Ариэля пористая. Это подтверждается тем, что температура тверди резко, практически мгновенно поднимается при освещении спутника солнечным светом и опускается в тени. Такое явление свойственно лишь пористым телам. Ученые считают, что причина появления такой структуры — падение на поверхности множества метеоритов небольшого размера в прошлом. Повлияли и процессы дифференциации горных пород в более ранние периоды: тяжелые материалы опустились к ядру, легкие «выплыли» на поверхность.
Альбедо и цвет
Этот спутник является самым светлым и ярким среди крупнейших урановых лун. Яркость поверхности резко увеличивается, когда Ариэль находится напротив Солнца. Альбедо (диффузная отражательная способность) небесного тела составляет от 35 до 53% в зависимости от точки наблюдения и расположения объекта относительно центра нашей галактики.
Оттенок поверхности преимущественно серый, та ее часть, что обращена к Солнцу, — немного красноватая. Некоторые участки имеют синий отлив.
Детали рельефа
Ариэль имеет множество кратеров разного размера. Часть из них являются следами от столкновений с другими космическими телами, часть возникла в результате бывшей геологической активности. Крупнейшим кратером является Янгор диаметром 78 км. Он, как и другие масштабные образования этого типа, имеет плоское дно.
Поверхность объекта неровная, она содержит горы, равнины и грабены (каньоны). Последние — это участки с крутыми или даже вертикальными склонами, дно которых расположено ниже, чем окружающая долина. Глубина некоторых грабенов составляет 10 км, ширина — до 15-50 км. Они сконцентрированы преимущественно в северной части восточного полушария Ариэля. Самый длинный из них — каньон Качина, его видимая часть имеет длину более 620 км, а общая протяженность неизвестна.
Возникновение горных массивов и впадин связано с такими факторами:
- подъемом глыб льда;
- разломами, вызванными замерзанием жидкого аммиака или воды;
- возможным затоплением территории в прошлом потоками жидких газов — метана, аммиака, оксида углерода.
Исследования и наблюдения
Из-за близкого расположения Ариэля к Урану заметить его крайне сложно — этим объясняется, почему он был обнаружен только в XIX в. Хотя видимую звездную величину объекта нельзя назвать маленькой — она равна 14,4m и сопоставима, например, с аналогичным показателем Плутона.
Современные исследования объекта начаты в 1980-х гг. — на расстоянии 127000 км от спутника пролетел аппарат «Вояджер-2», сделав единственные на сегодня крупноплановые фото Ариэля. Провести фотосъемку удалось лишь на 35-40 % поверхности, и только южной части, потому что северное полушарие спутника в то время было покрыто тьмой. Никакие другие летательные аппараты не посещали этот сектор Солнечной системы после 1986 г., и в ближайшем будущем подобные полеты не планируются.
Но наблюдения за спутником с Земли продолжаются. В 2002 г. было объявлено об открытии на поверхности объекта замороженного углекислого газа — впервые из всех спутников Урана. Залежи сухого льда находятся на задней стороне Ариэля, но ученые не исключают возможности, что когда-то им была покрыта вся поверхность луны, но впоследствии его слой был либо разрушен бомбардировками метеоритов, либо «похоронен» под слоями иных горных работ. Исследования проводились инфракрасным телескопом IRTF специалистами Института астрономии на базе Гавайского университета.
В 2006 году космическим телескопом Хаббл был зафиксирован редкий момент — спутник отбросил тень на верхушки гор на центральной планете. Повторно такое явление в 2008 году зарегистрировал телескоп Европейской южной обсерватории.
Загрузка...
