kuut

Uranuksen viisi suurinta kuuta ovat noin 240–800 km (150–500 mailia) säteellä. Kaikki löydettiin teleskooppisesti maasta, neljä niistä ennen 1900-lukua (katso alla havaintoja maasta). Voyager 2 löysi kymmenen pientä sisäkuua vuosina 1985–86. Niiden arvioidaan olevan noin 10–80 km (6–50 mailia) säteellä, ja ne kiertävät planeettaa 49 800–86 000 km: n (31 000–53 500 mailin) etäisyydellä. Sisin kuu, Cordelia, kiertää aivan syrjäisimpien renkaiden, Lambda ja Epsilon, sisällä. Yhdeksäs pieni sisäinen kuu, Perdita, jonka Voyager otti lähellä Belindan kiertorataa, pysyi kuvissa huomaamattomana vuoteen 1999 asti, ja se vahvistettiin vasta vuonna 2003. Kaksi muuta sisäkuua – Amor, lähellä Belindan kiertorataa, ja toinen, Mab, lähellä Puckin —Havaittiin maapallon havainnoista vuonna 2003. Kaikki 18 edellä mainittua ovat säännöllisiä, kiertävät planeettaansa edistyneiden, matalan kaltevuuden ja epäkeskisyyden avulla.

Maasta löydettiin yhdeksän pientä ulompaa kuuta, jotka olivat suunnilleen samankokoisia kuin Voyagerin löydökset, maasta löydettiin vuonna 1997. Nämä ovat epäsäännöllisiä satelliitteja, joiden kiertoradat ovat erittäin elliptisiä. suurilla kulmilla planeetan päiväntasaajan suhteen; kaikki paitsi yksi kiertävät myös taaksepäin. Niiden keskimääräinen etäisyys planeetasta on 4–21 miljoonaa km (2,5–13 miljoonaa mailia), mikä on 7–36 kertaa syrjäisimmän tunnetun normaalikuun, Oberonin, etäisyys. Epäsäännölliset kuut todennäköisesti vangittiin Uranuksen ympärillä oleville kiertoradoille planeetan muodostumisen jälkeen. Säännölliset kuut muodostuivat todennäköisesti päiväntasaajan kiertoradoillaan samaan aikaan kuin planeetta muodostui. Tunnettujen Uranin kuiden ominaisuudet on esitetty yhteenvetona taulukossa. Nimet sekä kiertorata- ja fyysiset ominaisuudet on lueteltu erikseen suurimmille kuille ja Voyagerin alun perin löytämille 10 pienelle sisäkuulle.

Neljän suurimman kuun – Titanian, Oberonin, Umbrielin ja Arielin koon pienenemisjärjestyksessä – tiheys on 1,4–1,7 grammaa kuutiosenttimetrissä. Tämä alue on vain hieman suurempi kuin hypoteettisen kohteen tiheys, joka saavutettaisiin jäähdyttämällä aurinkokoostumuksen seosta ja poistamalla kaikki kaasumaiset komponentit. Jäljellä oleva esine olisi 60 prosenttia jäätä ja 40 prosenttia kalliota. Toisin kuin nämä neljä, on Miranda, viidenneksi suurin Uranin kuu, mutta vain puolet Arielin tai Umbrielin koosta. Kuten pienemmissä Saturnuksen kuissa, Mirandassa on tiheys (1,2 grammaa kuutiometrissä), joka on hieman alle aurinkokoostumuksen arvon, mikä osoittaa korkeamman jään ja kiven välisen suhteen.

Vesijää näkyy viiden pääkuun pintaspektreissä. Koska kuiden heijastavuus on pienempi kuin puhtaan jään heijastavuus, on ilmeistä, että niiden pinnat koostuvat likaisesta vesijäästä. Tumman komponentin koostumusta ei tunneta, mutta muilla kuin veden aallonpituuksilla pintaspektrit näyttävät tasaisesti tummilta, mikä osoittaa neutraalin harmaan värin ja sulkee siten pois materiaalin, kuten rautaa sisältävien mineraalien, mikä antaisi punertavan sävyn. Yksi mahdollisuus on hiili, joka on peräisin kyseisten kuiden sisältä tai Uranuksen renkaista, mikä olisi voinut vapauttaa metaanikaasua, joka hajosi myöhemmin tuottamaan kiinteää hiiltä, kun sitä pommittivat varautuneet hiukkaset ja auringon ultraviolettivalo.

Kaksi havaintoa osoittaa, että pääkuiden pinnat ovat huokoisia ja erittäin eristäviä.Ensinnäkin heijastavuus kasvaa dramaattisesti vastakkainasettelussa, kun tarkkailija on 2 °: n sisällä Auringosta katsottuna planeetalta. Tällaiset niin kutsutut oppositiohajut ovat ominaisia löyhästi pinotuille hiukkasille, jotka varjostavat toisiaan, lukuun ottamatta tätä erityistä geometriaa, jossa tarkkailija on linjassa valonlähteen kanssa ja voi nähdä valon heijastuvan suoraan takaisin hiukkasten välisistä tiloista. Toiseksi pintalämpötilan muutokset näyttävät seuraavan aurinkoa päivän aikana ilman lämpöhitauden aiheuttamaa huomattavaa viivettä. Jälleen tällainen käyttäytyminen on ominaista huokoisille pinnoille, jotka estävät sisäänpäin tulevan lämmön virtauksen.

Lähes kaikki, mitä tiedetään erottavasta pinnasta hahmot Uranuksen suurista kuista ovat peräisin Voyager 2: sta, joka juoksi niiden ohi muutamassa tunnissa ja kuvasi vain heidän aurinkoisia eteläisiä pallonpuoliskoitaan. Sen sijaan Titaniassa ja Arielissa on paljon vähemmän suuria kraattereja (halkaisijaltaan 50–100 km), mutta pienempiä alueita on vertailukelpoisia. Suurten kraatterien uskotaan juontavan alkuvuodesta aurinkokunnan historia yli neljä miljardia vuotta sitten, jolloin suuria planetesimaaleja oli edelleen olemassa, kun taas pienempien uskotaan heijastavan viimeaikaisia tapahtumia, mukaan lukien kenties muiden Uraanin järjestelmän kuista irrotettujen esineiden vaikutukset. Titanian ja Arielin pintojen on siis oltava nuorempia kuin Oberonin ja Umbrielin pinnat. Nämä erot, jotka eivät noudata ilmeistä mallia kuiden etäisyydestä Uraanista tai niiden koosta, ovat suurelta osin selittämättömiä.

Suurilla kuilla havaitut tulivuorenpurkaukset ovat yleensä tasaisia, liuskaiset reunat ja nestevirtaukselle ominaiset pinnan aaltoilut. Jotkut kerrostumista ovat kirkkaita, kun taas jotkut ovat pimeitä. Koska ulkoisen aurinkokunnan lämpötilojen odotetaan olevan erittäin alhaiset, purkautuva neste oli todennäköisesti vesi-ammoniakkiseos, jonka sulamispiste oli selvästi alle puhtaan vesijään sulamispisteen. Kirkkauserot saattoivat osoittaa eroja purkautuvan koostumuksessa neste tai pinnan historiassa.

Riftinlaiset kanjonit näkyvät suuret kuut tarkoittavat niiden pintojen jatkumista ja murtumista. Mirandan kanjonit ovat upeimpia, jotkut ovat jopa 80 km (50 mailia) leveitä ja 15 km (9 mailia) syviä. Kuoren repeämä johtui kuun tilavuuden laajenemisesta, jonka oletettiin olevan 1-2 prosenttia, lukuun ottamatta Mirandaa, jonka laajenemisen uskotaan olevan 6 prosenttia. Mirandan laajeneminen voidaan selittää, jos kaikki sen sisätilojen muodostama vesi olisi kerran nestemäistä ja sitten jäätynyt kuoren muodostumisen jälkeen. Jäätyneenä matalapaineessa vesi olisi laajentunut ja siten venyttänyt ja pirstonut pinnan.Nestemäisen veden läsnäolo pinnalla miltä tahansa kuun historian vaiheelta näyttää epätodennäköiseltä.

Mirandalla on sekava ulkonäkö. esine, joka on muodostettu erillisistä kappaleista, jotka eivät täysin sulautuneet. Peruspinta on voimakkaasti kraatterattu, mutta sen keskeyttää kolme kevyesti kraatteroitua aluetta, jotka tähtitieteilijät ovat nimenneet koronalle (mutta jotka eivät ole sukua toisiinsa. ologisesti saman nimisen Venuksen pintaominaisuuksiin). Nämä ovat melko neliömäisiä, suunnilleen yhden Mirandan säteen pituisia sivussa, ja niitä ympäröivät yhdensuuntaiset nauhat, jotka kaartuvat reunojen ympäri. Rajat, joilla koronat kohtaavat kraatterin maaston, ovat terävät. Koronat eivät ole toisin kuin muualla aurinkokunnassa. Ei tiedetä, heijastavatko kuu heterogeenistä alkuperää, jättimäistä vaikutusta, joka hajosi sen, tai ainutlaatuista purkausta sen sisäpuolelta.